CentOS Overlay配置与虚拟化技术

CentOS 中的 Overlay 与虚拟化全景指南

一、概念与适用场景

在容器与云原生语境中，Overlay 通常指跨主机的覆盖网络，用于在 L3 底层网络之上承载 L2 容器网络。常见实现包括 Docker Swarm 的 overlay 网络 与 OVN 的 Geneve/VXLAN 隧道。在存储语境中，OverlayFS（如 overlay2） 是 Docker 的联合文件系统存储驱动，用于分层镜像与容器可写层管理。两类“Overlay”目标不同、配置方式也不同，需先明确场景再实施。

二、容器 Overlay 网络配置（Docker Swarm）

适用目标：多主机容器跨网络通信、服务发现与负载均衡。
前提与网络：
- 节点间 UDP 4789（VXLAN）或 TCP 6081（Geneve）可达；管理面 TCP 2377、节点通信 TCP/UDP 7946、gRPC TCP 2379-2380 放通（按实际安全策略最小化放通）。
- 建议关闭或正确配置 firewalld/iptables，避免阻断 overlay 隧道与控制面流量。
快速步骤（示例）：
1. 初始化 Swarm（在管理节点）
  - docker swarm init --advertise-addr <管理节点IP>
2. 其他节点加入
  - docker swarm join --token <管理节点IP>:2377
3. 创建可附加的 overlay 网络（便于普通容器直连）
  - docker network create -d overlay --attachable my-overlay
4. 验证
  - docker node ls
  - docker network inspect my-overlay
  - 在两端分别启动容器并互 ping 或通过服务名访问
提示：生产环境建议启用 加密（–opt encrypted）、合理设置子网与 MTU，避免与物理网络 MTU 1500 冲突导致分片与性能劣化。

三、容器 Overlay 网络配置（OVN/OVS 方案）

适用目标：需要更强网络策略、ACL、分布式网关、与 OpenStack/K8s 深度集成的场景。
核心思路：以 OVN（Northbound/Southbound DB） 控制面配合 OVS 数据面，隧道封装常用 Geneve（亦可 VXLAN/GRE），在 CentOS 7/8 上以 RPM 部署 OVS/OVN 组件。
快速步骤（示例要点）：
1. 安装 OVS/OVN（示例仓库与版本按发行版与需求选择）
  - yum install -y openvswitch openvswitch-ovn-central openvswitch-ovn-host
2. 启动服务
  - systemctl enable --now ovn-northd ovn-controller openvswitch
3. 配置 OVN 控制面与隧道封装
  - ovn-nbctl set-connection ptcp:6641:
  - ovn-sbctl set-connection ptcp:6642:
  - 各节点设置隧道封装与本地 VTEP IP：
    - ovs-vsctl set open . external-ids:ovn-remote=tcp::6642
    - ovs-vsctl set open . external-ids:ovn-encap-type=geneve
    - ovs-vsctl set open . external-ids:ovn-encap-ip=
4. 按需创建逻辑网络、端口与 ACL，并通过 ovn-nbctl/ovn-sbctl 校验
提示：如启用 RDMA/加速驱动，需确保 libibverbs 等依赖已安装，避免 OVS/DPDK/硬件卸载初始化失败。

四、系统虚拟化技术选型与起步（KVM/Xen）

选型建议：
- KVM/QEMU：Linux 内核原生 全虚拟化，依赖 Intel VT-x/AMD-V，性能接近原生，适合生产通用虚拟机场景。
- Xen：支持 半虚拟化（PV） 与 硬件辅助全虚拟化（HVM），需 dom0 管理域，适合特定历史与性能优化场景。
快速起步（KVM，示例）：
1. 检查硬件虚拟化支持
  - egrep -c ‘(vmx|svm)’ /proc/cpuinfo
2. 安装虚拟化组件
  - yum install -y qemu-kvm libvirt libvirt-python virt-install virt-manager
3. 启动与开机自启
  - systemctl enable --now libvirtd
4. 创建虚拟机（示例）
  - virt-install --name vm1 --ram 2048 --vcpus 2
    –disk path=/var/lib/libvirt/images/vm1.qcow2,size=10
    –os-type linux --os-variant rhel7
    –network bridge=br0 --graphics none
    –console pty,target_type=serial
    –location <安装介质URL>
    –extra-args ‘console=ttyS0,115200n8 serial’
提示：桥接网络可用 Linux Bridge 或 OVS；如需 GPU/高性能网络，进一步配置 VF/DPDK/vhost-user 等。

五、Docker 存储 OverlayFS（overlay2）运维要点

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