Docker基础教程（152）docker网络模式之overlay模式：Docker网络魔法：Overlay模式如何让容器跨主机「网恋」？

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于 2025-09-20 20:58:45 发布 · 972 阅读

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#docker #网络 #容器

在分布式应用与微服务架构大行其道的今天，Docker已经成为应用部署的标准工具。但当我们的容器从单机走向集群，网络通信就变成了一个亟待解决的挑战。

如何让运行在不同物理机上的容器像在同一个局域网中一样自由通信？这就需要请出Docker网络模式中的「分布式网络大师」——Overlay模式。

一、Overlay网络：Docker的跨主机通信魔法

Overlay网络（覆盖网络）本质上是一种网络虚拟化技术，它在现有物理网络之上创建一个虚拟网络层，为容器提供跨主机的网络连通性。

想象一下，Overlay网络就像是在现有的邮政系统（底层网络）之上建立了一套专属快递网络。无论你的容器在北京还是上海的服务器上运行，它们都能通过这个虚拟网络直接通信，就像在同一个局域网中一样方便。

Overlay网络的核心优势：

跨主机通信：消除物理位置限制，实现容器无缝通信
安全性：默认加密通信，保障数据传输安全
灵活性：支持大规模容器网络编排
服务发现：内置DNS服务，容器可通过名称互相发现

二、Overlay网络的工作原理揭秘

要理解Overlay网络如何工作，我们需要深入了解其背后的技术架构。

1. VXLAN技术：Overlay网络的基石

Overlay网络使用VXLAN（Virtual Extensible LAN）技术实现网络虚拟化。VXLAN通过MAC-in-UDP封装方式，将原始以太网帧封装在UDP数据包中，通过底层网络进行传输。

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|       原始以太网帧 (原始数据)        |
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| VXLAN头 (添加VNI网络标识符)         | → 封装层
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| UDP头 (使用特定端口)                |
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| IP头 (源和目的物理机IP)             |
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| 以太网头 (底层网络帧头)              |
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这种封装方式使得Overlay网络可以跨越三层网络边界，构建庞大的虚拟二层网络。