centos overlay应用案例

CentOS 上的 Overlay 应用案例精选

一 概念速览

• 在 CentOS 环境中，Overlay 通常指两类技术：一是容器运行时的联合文件系统 OverlayFS（用于镜像分层与容器可写层），二是容器跨主机网络 Overlay Network（常见于 Docker Swarm/Kubernetes）。前者通过 lowerdir/upperdir/workdir/merged 目录合并视图，实现写时复制与白名单删除；后者在多主机上提供容器间的虚拟二层网络，实现跨节点通信与服务发现。

二 典型应用与关键步骤

• 案例一 Docker 单机使用 OverlayFS 作为存储驱动

  • 适用场景：提升镜像层复用、减少磁盘占用、获得更好的容器启动与分层管理体验。
  • 关键步骤：
    • 准备支持 d_type 的 XFS（推荐）：mkfs.xfs -n ftype=1 /dev/sdX；如用 ext4 需确认已启用 d_type。
    • 配置 Docker 使用 overlay2：编辑 /etc/docker/daemon.json，设置 “storage-driver”: “overlay2”，重启 Docker。
    • 验证：docker info | grep -i “storage driver”。在生产中，overlay2 是 Docker 的默认与推荐存储驱动。

• 案例二 Docker Swarm 跨主机 Overlay 网络

  • 适用场景：多台 CentOS 主机上的容器需要像在同一局域网内互通，并支持基于 DNS 的服务发现。
  • 关键步骤：
    • 准备至少 3 台 CentOS 7/8 主机，互通网络；建议统一主机名并重启 Docker。
    • 在管理节点初始化 Swarm：docker swarm init；工作节点加入：docker swarm join --token :2377。
    • 创建可附加的 Overlay 网络：docker network create -d overlay --attachable overlay_net。
    • 验证：在各节点启动容器并连接到 overlay_net，使用 ping 或 docker exec 进行连通性与 DNS 解析测试。

• 案例三 Kubernetes 集群的 Overlay 网络（以 Calico 为例）

  • 适用场景：在 CentOS 上部署生产级 Kubernetes，通过 CNI 插件提供 Pod 的跨节点网络。
  • 关键步骤：
    • 使用 kubeadm 初始化集群（kubeadm init），安装 kubelet/kubectl。
    • 部署 Calico 网络插件：kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.25/manifests/calico.yaml。
    • 验证：kubectl get pods -n kube-system | grep calico；部署测试 Pod 并检查跨节点通信。

• 案例四 手动挂载 OverlayFS 用于只读根叠加与临时写层

  • 适用场景：构建只读系统叠加临时写层、LiveCD/救援环境、CI 构建隔离层等。
  • 关键步骤：
    • 创建目录：mkdir -p /ovl/{ lower,upper,work,merged} 。
    • 挂载 OverlayFS：mount -t overlay overlay
      -o lowerdir=/ovl/lower,upperdir=/ovl/upper,workdir=/ovl/work
      /ovl/merged。
    • 验证：在 /ovl/merged 中写入文件应落在 upper，删除下层文件会在 upper 生成 whiteout 标记。

三 生产注意事项与排错要点

• 存储与文件系统
  • 优先使用 XFS 且 ftype=1；ext4 需确认 d_type 开启，避免 Docker 回退到非 overlay2 驱动。
  • 合理设置 Docker 存储与日志参数，避免日志与镜像层占满根分区；定期清理无用镜像/容器/卷。
• 网络与安全
  • Swarm/容器网络需放通相关端口（如 2377/7946/4789 等），并确保节点间时间同步（NTP/chrony）。
  • 在受限环境中，按需调整 firewalld/SELinux 策略，确保容器与网络插件正常工作。
• 高可用与扩展
  • 跨主机网络场景建议结合 Keepalived+HAProxy 或集群资源管理器实现控制面/数据面的高可用；数据库等有状态服务应配合持久化与反亲和策略。

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