Docker 网络管理

Overlay Network

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网络有以下三种实现方式：
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。

Docker主机之间容器通信解决方案

桥接宿主机网络
端口映射
Docker网络驱动
Overlay：基于VXLAN封装实现Docker原生Overlay网络
Macvlan：Docker主机网卡接口逻辑上分为多个子接口，每个子接口标识一个VLAN。容器接口直接连接Docker主机网卡接口，通过路由策略转发到另一台Docker主机
第三方网络项目
隧道方案
Flannel：支持UDP、VXLAN、Host-gw和AWS-VPC四种工作模式
Weave：支持UDP（sleeve模式）和VXLAN（优先fastdp模式）
OpenvSwitch：支持VXLAN和GRE协议
路由方案

Calico：支持BGP协议和IPIP隧道。每台宿住主机作为虚拟路由，通过BGP协议实现不同主机容器间通信

Overlay Network工作流程

Flannel Network工作流程

flannel默认使用8285端口作为UDP封装报文的端口，VxLan使用8472端口。

Macvlan Network工作流程

OpenvSwitch工作流程

Calico工作流程

Calico 是一个三层的数据中心网络方案，而且方便集成 OpenStack 这种 IaaS 云架构，能够提供高效可控的 VM、容器、裸机之间的通信。