学习overlay网络

7.1 学习 overlay 网络

overlay 网络 是一个 Docker 的分布式网络，允许运行在不同主机上的容器相互通信。它通常用于容器编排工具，比如 Docker Swarm 或 Kubernetes，以确保运行在不同节点上的容器之间的通信。在本课程中，我们将学习如何创建和使用 overlay 网络，并查看它的一些应用示例。

创建 overlay 网络 会在现有网络之上构建一个虚拟的分布式网络，将多个主机连接到一个统一的网络空间中。这样可以让容器之间像在同一个局域网里一样交互，而不受主机的物理位置限制。

使用 overlay 网络的优势：

1. 跨主机的容器通信: 提供运行在不同节点上的容器之间的网络通信。
2. 隔离: 允许为不同的应用创建隔离的网络空间。
3. 可扩展性: 支持动态添加和移除节点而不中断运行。

7.2 创建 overlay 网络

要创建 overlay 网络，首先需要初始化 Docker Swarm 集群。这会创建一个管理节点（manager），并允许创建分布式网络。

步骤1: 初始化 Docker Swarm

在将作为集群管理节点的主机上运行命令。这条命令会初始化 Swarm 集群并输出用于将其他节点加入集群的命令。

docker swarm init

步骤2: 将工作节点加入集群

在其他主机上运行 docker swarm init 输出的命令，将它们加入集群。命令示例：

docker swarm join --token <SWARM_TOKEN> <MANAGER_IP>:2377

步骤3: 创建 overlay 网络

集群初始化完成后，通过以下命令创建 overlay 网络：

docker network create -d overlay my_overlay_network

步骤4: 检查网络

要检查网络是否成功创建，运行命令 docker network ls，该命令会输出所有网络列表，包括新建的 overlay 网络：

docker network ls

输出示例：

NETWORK ID     NAME                DRIVER    SCOPE
a1b2c3d4e5     my_overlay_network overlay  swarm

现在网络 my_overlay_network 已经可以用于分布式应用了。

7.3 使用overlay网络

现在网络已经创建了，可以运行连接到这个网络的容器和服务啦。

使用overlay网络管理服务的例子

在Docker Swarm里可以用服务来管理容器。我们来创建几个服务，让它们都连接到overlay网络上。

步骤 1: 创建Web服务器服务

docker service create --name webserver --network my_overlay_network -p 8080:80 nginx

这条命令创建了webserver服务，并连接到了my_overlay_network网络。Web服务器通过这里可以访问 http://localhost:8080 。

步骤 2: 创建数据库服务

docker service create --name database --network my_overlay_network -e POSTGRES_PASSWORD=mysecretpassword postgres

这里创建了一个database服务，连接到了同一个网络，并设置了环境变量POSTGRES_PASSWORD。

步骤 3: 检测服务之间的连接

运行一个临时容器来测试服务之间的连接：

docker run -it --network my_overlay_network busybox

在容器内用ping命令来测试与Web服务器和数据库的连接：

ping webserver
ping database

如果设置正确，ping命令会显示成功的连接，证明容器可以通过主机名互相通信。

步骤 4: 检查服务状态

使用docker service ls命令检查已创建服务的状态：

docker service ls

预期的输出会显示运行中的服务信息，它们的状态以及副本数量。

注意: overlay网络允许连接到同一个Swarm集群的不同主机上的容器之间进行数据交换哦。

7.4 在 Docker Compose 中使用 overlay 网络的示例

Docker Compose 简化了多容器应用和网络的管理。你可以在 docker-compose.yml 文件中定义 overlay 网络，并用于容器之间的通信。

docker-compose.yml 文件示例：

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "8080:80"
    networks:
      - my_overlay_network
        
  db:
    image: postgres:latest
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: mysecretpassword
    networks:
      - my_overlay_network
        
networks:
  my_overlay_network:
    driver: overlay
    attachable: true

启动 Docker Compose：

docker stack deploy -c docker-compose.yml mystack

这个命令会使用 docker-compose.yml 文件部署 stack，并创建连接到 my_overlay_network 网络的服务。

实用建议：

1. 网络监控：使用 Docker Swarm 的网络监控工具，比如 Docker Dashboard 或 Prometheus，来跟踪网络状态和容器之间的交互。
2. 扩展管理：Overlay 网络支持动态添加和删除节点。确保正确配置网络资源以扩展应用。
3. 备份配置：定期保存网络和 stack 的配置，以便在发生故障时快速恢复。