Docker Overlay 介绍

Overlay Network

• Overlay Network：属于Docker网络驱动，基于VXLAN封装实现Docker原生Overlay网络。
• Overlay Network：覆盖网络，在基础网络上叠加的一种虚拟网络技术模式，该网络中的主机通过虚拟链路连接起来。
• Overlay Network：Overlay网络有三种协议实现方式分别为，VXLAN、NVGRE、STT。

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VXLAN：VXLAN（Virtual Extensible Local Area Network，虚拟可扩展局域网），通过将物理服务器或虚拟机发出的数据包封装到UDP中，并使用物理网络的IP/MAC作为外层报文头进行封装，然后在IP网络上传输，到达目的地后由隧道端点解封装并将数据发送给目标物理服务器或虚拟机，扩展了大规模虚拟机网络通信。由于VLAN Header头部限制长度是12bit，导致只能分配4095个VLAN，也就是4095个网段，在大规模虚拟网络。VXLAN标准定义Header限制长度24bit，可以支持1600万个VLAN，满足大规模虚拟机网络需求。

VXLAN有以下核心技术组成：

• NVE（Network Vritual Endpoint，网络虚拟端点）：实现网络虚拟化功能。报文经过NVE封装转换后，NVE间就可基于三层基础网络建立二层虚拟化网络。
• VTEP（VXLAN Tunnel Endpoints，VXLAN隧道端点）：封装在NVE中，用于VXLAN报文的封装和解封装。
• VNI（VXLAN Network Identifier，VXLAN网络标识ID）：类似于VLAN ID，用于区分VXLAN段，不同的VXLAN段不能直接二层网络通信。

• 讲解：
• 1、左右两边分别为容器节点1与容器节点2。
• 2、当容器节点1发出一个报文时会通过VTEP将这个数据包进行封装，封装完成之后再由ech0转发到对应的主机中。
• 3、通过UDP协议在VXLAN Tunnel隧道中传输。
• 4、对应的主机也通过eth0收到数据包，通过VTEP将收到的数据包进行解封装，从里面取出对应的mac地址等信息发送到对应的容器中。 

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NVGRE（Network Virtual using Generic Routing Encapsulation，使用GRE虚拟网络）：与VXLAN不同的是，NVGRE没有采用标准传输协议（TCP/UDP），而是借助通用路由封装协议（GRE）。采用24bit标识二层网络分段，与VXLAN一样可以支持1600万个虚拟网络。

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STT（Stateless Transport Tunneling，无状态传输隧道）：模拟TCP数据格式进行封装，改造了TCP传输机制，不维护TCP状态信息。