Overlay網絡是指在不改變現有網絡基礎設施的前提下，通過某種約定通信協議，把二層報文封裝在IP報文之上的新的數據格式。
這樣不但能夠充分利用成熟的IP路由協議進程數據分發，而且在Overlay技術中采用擴展的隔離標識位數，能夠突破VLAN的4000數量限制，
支持高達16M的用戶，並在必要時可將廣播流量轉化為組播流量，避免廣播數據泛濫。
因此，Overlay網絡實際上是目前最主流的容器跨節點數據傳輸和路由方案。
Overlay網絡的實現方式可以有許多種，其中IETF（國際互聯網工程任務組）制定了三種Overlay的實現標准
1. 虛擬可擴展LAN（VXLAN）
2. 采用通用路由封裝的網絡虛擬化（NVGRE）
3. 無狀態傳輸協議（SST）
Docker內置的Overlay網絡是采用IETF標准的VXLAN方式，並且是VXLAN中普遍認為最適合大規模的雲計算虛擬化環境的SDN Controller模式。
Docker的Overlay網絡功能與其Swarm集群是緊密整合的，因此為了使用Docker的內置跨節點通信功能，最簡單的方式就是采納Swarm作為集群的解決方案。
在 docker 1.9 中，要使用 Swarm + overlay 網絡架構，還需要以下幾個條件：
1. 所有Swarm節點的Linux系統內核版本不低於3.16 (在 docker 1.10 后面版本中，已經支持內核3.10，升級內核實在是一個麻煩事情)
2. 需要一個額外的配置存儲服務，例如Consul、Etcd或ZooKeeper
3. 所有的節點都能夠正常連接到配置存儲服務的IP和端口
4. 所有節點運行的Docker后台進程需要使用『--cluster-store』和『--cluster-advertise』參數指定所使用的配置存儲服務地址
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服務器3台 如下：
10.6.17.12
10.6.17.13
10.6.17.14
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docker version
Client:
Version: 1.10.0-rc1
API version: 1.22
Go version: go1.5.3
Git commit: 677c593
Built: Fri Jan 15 20:50:15 2016
OS/Arch: linux/amd64
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首先要做的是 修改主機名
10.6.17.12 管理節點可不修改
10.6.17.13 = hostnamectl --static set-hostname swarm-node-1
10.6.17.14 = hostnamectl --static set-hostname swarm-node-2
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上面的4個條件中，第一個條件在docker 1.10 RC 版本中已經默認就滿足了。
下面我們來創建第二個條件中的 配置存儲服務，配置存儲服務按照大家的使用習慣，自己選擇一個配置存儲。
由於我們java 項目一直在使用 ZooKeeper ，所以這邊選擇 ZooKeeper 作為存儲服務，為了方便測試，這邊只配置 單機的 ZooKeeper 服務
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pull 一個 centos 的鏡像下來
[10.6.17.12]# docker pull centos
以下是 zookeeper 的 Dockerfile
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FROM centos
MAINTAINER jicki@qq.com
USER root
# 添加erepo 源
RUN rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org && rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-2.el7.elrepo.noarch.rpm
RUN yum -y install --enablerepo base wget java tar.x86_64 && mkdir -p /opt/local && wget -q -O - http://apache.fayea.com/zookeeper/zookeeper-3.4.6/zookeeper-3.4.6.tar.gz | tar -xzf - -C /opt/local/ && mv /opt/local/zookeeper-3.4.6 /opt/local/zookeeper && cp /opt/local/zookeeper/conf/zoo_sample.cfg /opt/local/zookeeper/conf/zoo.cfg && mkdir -p /opt/local/zookeeper/data && mkdir -p /opt/local/zookeeper/log
ENV JAVA_HOME /usr/
ADD start.sh /start.sh
WORKDIR /opt/local/zookeeper
#修改配置文件
RUN sed -i 's/dataDir=\/tmp\/zookeeper/dataDir=\/opt\/local\/zookeeper\/data/g' /opt/local/zookeeper/conf/zoo.cfg
ENTRYPOINT ["/start.sh"]
# 保證前台運行
CMD ["start-foreground"]
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[10.6.17.12]# docker build -t="zookeeper" .
[10.6.17.12]# docker run --restart=always -d -v /opt/data/zookeeper/data:/opt/local/zookeeper/data -v /opt/data/zookeeper/log:/opt/local/zookeeper/log -p 2181:2181 zookeeper
zookeeper 創建完以后，需要修改每個主機Docker后台進程啟動腳本里的變量內容，並配置swarm節點.
[10.6.17.12]# sed -i 's/-H fd:\/\//-H tcp:\/\/10.6.17.12:2375 --cluster-store=zk:\/\/10.6.17.12:2181/store --cluster-advertise=10.6.17.12:2376/g' /lib/systemd/system/docker.service
[10.6.17.13]# sed -i 's/-H fd:\/\//-H tcp:\/\/10.6.17.13:2375 --cluster-store=zk:\/\/10.6.17.12:2181/store --cluster-advertise=10.6.17.13:2376/g' /lib/systemd/system/docker.service
[10.6.17.14]# sed -i 's/-H fd:\/\//-H tcp:\/\/10.6.17.14:2375 --cluster-store=zk:\/\/10.6.17.12:2181/store --cluster-advertise=10.6.17.14:2376/g' /lib/systemd/system/docker.service
修改完 變量內容，執行
systemctl daemon-reload
並 重啟 docker
systemctl restart docker.service
由於修改和重啟Docker后台進程本身是比較麻煩的事情，如果用戶業務可能會使用到跨節點網絡通信，建議在架設Docker集群的時候就事先准備配置存儲服務，然后直接在添加主機節點時就可以將相應參數加入到Docker的啟動配置中了。
接下來創建Overlay網絡，我們要建的這個網絡是橫跨所有節點的，也就是說在每個節點都應該有一個名稱、ID和屬性完全一致的網絡，它們之間還要相互認可對方為自己在不同節點的副本。如何實現這種效果呢？目前的Docker network命令還無法做到，因此只能借助於Swarm，下面我們創建Swarm 群集
首先我們選擇 10.6.17.12 這台機器做為 master 節點 創建 swarm：
[10.6.17.12]# docker -H tcp://10.6.17.12:2375 run --name master --restart=always -d -p 8888:2375 swarm manage zk://10.6.17.12:2181/swarm
在其他兩台Docker業務容器運行的節點上運行Swarm Agent服務：
[10.6.17.13]# docker -H tcp://10.6.17.13:2375 run --name node_1 --restart=always -d swarm join --addr=10.6.17.13:2375 zk://10.6.17.12:2181/swarm
[10.6.17.14]# docker -H tcp://10.6.17.14:2375 run --name node_2 --restart=always -d swarm join --addr=10.6.17.14:2375 zk://10.6.17.12:2181/swarm
查看所有節點上的信息：
[10.6.17.12]# docker -H tcp://10.6.17.12:8888 ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
5fc7753caa2c swarm "/swarm join --addr=1" Less than a second ago Up Less than a second 2375/tcp swarm-node-1/node_1
330b964ba732 swarm "/swarm join --addr=1" Less than a second ago Up Less than a second 2375/tcp swarm-node-2/node_2
至此 swarm 集群已經搭建完成了。
Swarm提供與Docker服務完全兼容的API，因此可以直接使用docker命令進行操作。
注意上面命令中創建Master服務時指定的外部端口號8888，它就是用來連接Swarm服務的地址。
現在我們就可以創建一個Overlay類型的網絡了：
[10.6.17.12]# docker -H tcp://10.6.17.12:8888 network create --driver=overlay ovr0
這個命令被發送給了Swarm服務，Swarm會在所有Agent節點上添加一個屬性完全相同的Overlay類型網絡。
在每個節點上面 使用 docker network ls 可以查看 到已經有一個 ovr0 的 overlay 網絡
在Swarm的網絡里面，每個網絡的名字都會加上節點名稱作為前綴，
如： swarm-node-1/node_1
swarm-node-2/node_2
但Overlay類型的網絡是沒有這個前綴的，這也說明了這類網絡是被所有節點共有的。
下面我們在Swarm中創建兩個連接到Overlay網絡的容器，並用Swarm的過濾器限制這兩個容器分別運行在不同的節點上。
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FROM centos
MAINTAINER jicki@qq.com
RUN yum -y update; yum clean all
RUN yum -y install epel-release; yum clean all
RUN yum -y install wget; yum clean all
ADD ./nginx.sh /root/
RUN /bin/bash /root/nginx.sh
RUN rm -rf /root/nginx.sh
RUN rm -rf /opt/local/nginx/conf/nginx.conf
ADD ./nginx.conf /opt/local/nginx/conf/
RUN mkdir -p /opt/local/nginx/conf/vhost
ADD ./docker.conf /opt/local/nginx/conf/vhost
RUN chown -R upload:upload /opt/htdocs/web
EXPOSE 80 443
CMD ["/opt/local/nginx/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]
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[10.6.17.12]# docker -H tcp://10.6.17.12:8888 run --name nginx_web_1 --net ovr0 --env="constraint:node==swarm-node-1" -d -v /opt/data/nginx/logs:/opt/local/nginx/logs nginx
[10.6.17.12]# docker -H tcp://10.6.17.12:8888 run --name nginx_web_2 --net ovr0 --env="constraint:node==swarm-node-2" -d -v /opt/data/nginx/logs:/opt/local/nginx/logs nginx
創建完兩個容器以后，下面來來測試一下 ovr0 這個網絡的連通性
[10.6.17.12]# docker -H tcp://10.6.17.12:8888 exec -it nginx_web_1 ping nginx_web_2
PING nginx_web_2 (10.0.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from nginx_web_2.ovr0 (10.0.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.360 ms
64 bytes from nginx_web_2.ovr0 (10.0.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.247 ms
64 bytes from nginx_web_2.ovr0 (10.0.0.3): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.234 ms
64 bytes from nginx_web_2.ovr0 (10.0.0.3): icmp_seq=4 ttl=64 time=0.241 ms
64 bytes from nginx_web_2.ovr0 (10.0.0.3): icmp_seq=5 ttl=64 time=0.212 ms
如上所示 我們已經在Docker的Overlay網絡上成功的進行了跨節點的數據通信。
測試兩個 ssh 的服務，創建兩個 容器，查看容器所屬 IP 。
[10.6.17.12]# docker -H tcp://10.6.17.12:8888 run --name ssh-1 --net ovr0 --env="constraint:node==swarm-node-1" -d -p 8001:22 ssh
[10.6.17.12]# docker -H tcp://10.6.17.12:8888 run --name ssh-2 --net ovr0 --env="constraint:node==swarm-node-2" -d -p 8001:22 ssh
創建容器 IP 為 DHCP 分配， 按照從下向上分配， 重啟不會改變overlay 的IP 。
首先創建 ssh-1 分配IP為 10.0.0.4 創建 ssh-2 分配IP為 10.0.0.5
銷毀 ssh-1 再次創建 分配IP 為 10.0.0.4
銷毀 ssh-1 ssh-2 先創建 ssh-2 分配 IP 為 10.0.0.4
在 docker 1.10 后面的版本中 --net-alias=[] 的使用！！
在docker run 的時候 可指定相同的 alias ，可以實現 故障切換的效果。。
具體命令如：
[10.6.17.12]# docker -H tcp://10.6.17.12:8888 run --name nginx_web_1 --net ovr0 --net-alias="nginx" --env="constraint:node==swarm-node-1" -d -v /opt/data/nginx/logs:/opt/local/nginx/logs nginx
[10.6.17.12]# docker -H tcp://10.6.17.12:8888 run --name nginx_web_2 --net ovr0 --net-alias="nginx" --env="constraint:node==swarm-node-2" -d -v /opt/data/nginx/logs:/opt/local/nginx/logs nginx
當我們進入 機器里面的時候 使用 dig 查看 nginx A記錄 看到的是一個，但是 一個容器 掛掉以后
A記錄會自動綁定到另外一台機器中。
在 docker 1.11 后面的版本中 --net-alias=[] 已經支持 負載均衡。
當我們使用 dig 查看 A記錄 時可以看到多個 A記錄
docker network disconnect 與 docker network connect 命令的使用！ 使用這兩個命令可達到 A B 測試 以及 快速 回滾 的效果。
docker network connect ----> 加入 指定網絡
docker network disconnect ----> 退出 指定網絡
具體命令使用：
docker network disconnect ovr0 nginx_web_2 nginx_web_2 這個容器退出 ovr0 這個網絡。
docker network connect ovr0 nginx_web_2 nginx_web_2 這個容器重新加入 ovr0 這個網絡。