深入理解OpenStackNeutron原理和实现_openstack裸金属原理

4星 · 超过85%的资源需积分: 20 171 浏览量更新于2023-03-16 评论 5 收藏 6.83MB PDF 举报

身份认证购VIP最低享 7 折!

领优惠券(最高得80元）

资源详情

资源评论

资源推荐

深入理解 OpenStack

Neutron 的原理和实现

Sammy Liu, esunsnote@163.com

http://www.cnblogs.com/sammyliu/

08/2015

深入理解 OpenStack Neutron 原理及实现

Sammy Liu, 2015/08, esunsnote@163.com, http://www.cnblogs.com/sammyliu

第一章. Neutron 所实现的网络虚拟化 ....................................................................................... 9

1．为什么要网络虚拟化？ ..................................................................................................... 9

2. Neutron 网络虚拟化 ......................................................................................................... 10

2.1 网络（L2 network）................................................................................................ 11

2.1.1 Provider network ............................................................................................ 11

2.1.3 Tenant network .............................................................................................. 12

2.1.4 Provider network 和 Tenant network 的区别 ............................................ 14

2.1.5 多网段 Provider network （multi-segment provider network） .............. 15

2.2 子网（subnet） .................................................................................................... 16

2.3 端口（Port） ......................................................................................................... 17

2.4 虚机交换机（Virtual switch） ............................................................................. 17

2.5 虚拟路由器（Virtual router） .............................................................................. 17

2.6 各组件之间的关系 .................................................................................................. 17

3. Neutron 中的网络连通性 .................................................................................................. 18

3.1 虚拟二层网络的实现 .............................................................................................. 18

3.1.1 使用 VLAN 实现虚拟二层网络 .................................................................. 18

3.1.2 基于 GRE/VxLAN 实现的二层网络（L2） .............................................. 19

3.2 虚机路由器（virtual router） .............................................................................. 19

3.3 DHCP 服务 ................................................................................................................ 20

4. Neutron 数据网络的租户隔离性（Tenant Isolation） .................................................... 20

5. Neutron 数据网络的安全性（Security） ........................................................................ 22

6. Neutron 数据网络的可用性（HA）和扩展性（Scalability） ........................................ 22

7. Neutron 扩展服务（Extension Service） ......................................................................... 24

8. Neutron REST API ................................................................................................................ 24

第二章、使用 Open vSwitch + VLAN 组网 ............................................................................... 25

1. L2 基础知识 ....................................................................................................................... 25

1.1 VLAN 基础知识 ........................................................................................................ 25

1.2 二层交换的基础知识 .............................................................................................. 27

1.2.1 二层交换机最基本的功能 ........................................................................... 27

1.2.2 Address Resolution Protocol (ARP) 原理 ........................................................ 28

2. 使用 Open vSwitch （OVS）+ VLAN 组网 ..................................................................... 30

2.1 物理 VLAN 网络配置 ............................................................................................. 30

2.2 Neutron 配置 ........................................................................................................... 31

2.2.1 配置进行 ....................................................................................................... 31

2.2.2 配置生效过程 ............................................................................................... 32

2.3 创建虚拟网络和子网 .............................................................................................. 32

2.3.1 创建命令 ....................................................................................................... 33

2.3.2 Neutron 代码实现 ........................................................................................ 33

2.4 Neutron 虚拟网络 ................................................................................................... 34

第三章、Open vSwitch + GRE/VxLAN 组网 ............................................................................... 38

1. 基础知识 ............................................................................................................................ 38

1.1 GRE 技术 .................................................................................................................. 38

1.1.1 应用场景 ....................................................................................................... 39

深入理解 OpenStack Neutron 原理及实现

Sammy Liu, 2015/08, esunsnote@163.com, http://www.cnblogs.com/sammyliu

1.1.2 使用 GRE 的配置 ........................................................................................ 39

1.1.3 过程 ............................................................................................................... 40

1.1.4 GRE 的不足 ................................................................................................... 41

1.2. VxLAN 技术 ............................................................................................................. 42

1.2.1 VXLAN 的实现 ............................................................................................... 42

1.3. 相关技术对比 ......................................................................................................... 46

1.3.1 VLAN 和 VxLAN 的对比 .............................................................................. 46

1.3.2 GRE 和 VXLAN 对比 .................................................................................... 47

2. Neutron 通过 OVS 对 GRE 和 VXLAN 的支持 ............................................................. 47

2.1 隧道端口（tunnel port） ..................................................................................... 48

2.2 在不使用 l2population 时的隧道建立过程 ......................................................... 49

2.3 Neutron tunnel 数据流向 ........................................................................................ 50

2.4 MTU 问题（来源） ................................................................................................. 50

第四章: Neutron OVS OpenFlow 流表和 L2 Population ..................................................... 51

1. 基础知识 ............................................................................................................................ 51

1.1 OpenFlow 结构、流表和数据包处理 .................................................................... 51

1.2 ARP Proxy .................................................................................................................. 52

2. 不使用 ARP Responder 和 DVR 时 br-tun 中的流表（flow tables） ........................... 53

2.1 流表分析 .................................................................................................................. 53

2.2 MAC 地址学习 ......................................................................................................... 55

3. ARP Responder .................................................................................................................... 57

3.1 升级 OVS ................................................................................................................. 57

3.2 ARP Responder .......................................................................................................... 58

4. L2 population ...................................................................................................................... 60

4.1 原理 .......................................................................................................................... 60

4.2 过程实验 .................................................................................................................. 61

4.3 性能 .......................................................................................................................... 65

4.3.1 MQ 性能问题 ................................................................................................ 65

4.3.2 大规模网络环境中节点上的 OpenFlow flows 过多 ................................. 66

第五章：DHCP Agent ..................................................................................................................... 66

1. 创建虚机时的数据流 ........................................................................................................ 67

2. Neutron 中的网络概念和 DHCP Agent ............................................................................ 69

2.1 Neutron 网络概念 ................................................................................................... 69

2.2 Neutron DHCP Agent ................................................................................................. 70

3. 关于 Dnsmasq ................................................................................................................... 71

3.1 Dnsmasq 进程 .......................................................................................................... 71

3.2 Dnsmasq log .............................................................................................................. 73

4. 虚机启动时向 Dnsmasq 申请固定 IP ............................................................................ 73

5. DHCP Agent 的性能和可靠性 ........................................................................................... 76

第六章: Neutron 虚拟三层网络 ................................................................................................. 77

1. 基础知识 ............................................................................................................................ 77

1.1 Linux network namespace ......................................................................................... 77

1.1.1 概念和操作 ................................................................................................... 77

1.1.2 namespace 间的通信 ................................................................................... 78

深入理解 OpenStack Neutron 原理及实现

Sammy Liu, 2015/08, esunsnote@163.com, http://www.cnblogs.com/sammyliu

1.2 iptables ...................................................................................................................... 80

1.2.1 netfilter/iptables 基本概念 ........................................................................... 80

1.2.2 iptables ........................................................................................................... 83

1.2.3 NAT 的实现 ................................................................................................... 85

1.3 route （Linux 路由表） ......................................................................................... 87

1.4 路由器的辅助（Secondary） IP ............................................................................ 87

1.5 Gratuitous ARP .......................................................................................................... 88

2. Neutron L3 Agent 的实现原理 .......................................................................................... 89

2.1 Router 作为浮动 IP 地址的 ARP Proxy ................................................................. 89

2.2 路由（Routing） ................................................................................................... 90

2.3 源地址转换 SNAT ................................................................................................... 91

2.3.1 Neutron 的 SNAT iptables chains ................................................................. 91

2.3.2 实验：从虚机 81.1.180.12 ping 外网 192.168.1.15 ................................ 92

2.4 目的地址转换 DNAT ............................................................................................... 93

2.4.1 浮动 IP 分配 .................................................................................................. 93

2.4.2 Neturon DNAT Chains ..................................................................................... 94

2.4.3 实验：从外网 192.168.1.15 ping 虚机 81.1.180.14 的浮动 IP 192.168.1.104

................................................................................................................................. 95

2.5 L3 Agent iptables 完整流程实验 ............................................................................. 96

2.4.1 虚机 91.1.180.14 ping 另一个虚机 81.1.180.12 ....................................... 96

2.5.1 虚机 91.1.180.14 ping 外网 192.168.1.4 ................................................... 96

2.5.2 外网 192.168.1.4 ping 虚机 192.168.1.104（91.1.180.14） ..................... 97

3. Neutron L3 Agent 主要代码结构 ...................................................................................... 98

3.1 L3 Agent 启动 ........................................................................................................... 98

3.2 Router 处理 .............................................................................................................. 99

3.3 浮动 IP 处理 ......................................................................................................... 100

第七章: Neutron 负载均衡器虚拟化 ........................................................................................ 100

1. 基础知识 .......................................................................................................................... 100

1.1 负载均衡的概念 .................................................................................................... 100

1.2 High Availability Proxy（HAProxy） ....................................................................... 102

2. Neutron 中的虚拟负载均衡器 ....................................................................................... 105

2.1 LBaas 中的概念...................................................................................................... 105

2.2 LBaas HAProxy 部署实例 ....................................................................................... 107

2.2.1 安装 ............................................................................................................. 107

2.2.2 配置 ............................................................................................................. 109

2.2.3 验证 ............................................................................................................. 111

2.2.4 LBaas 的实现............................................................................................... 111

3. Neutron LBaas 代码分析 ................................................................................................. 120

第八章: Neutron 虚机防火墙 ................................................................................................... 122

1. 基础知识 .......................................................................................................................... 122

1.1 防火墙（firewall） ................................................................................................ 122

1.2 IP 地址欺骗（IP Spoofing） ................................................................................ 124

1.3 iptables bridge （在 Linux 桥上做防火墙） ...................................................... 126

1.4 ipset 和在 iptables 规则中使用 ipset ................................................................ 129

剩余230页未读，继续阅读

赵子苍

2019-01-20

非常非常好

minmax

粉丝: 2
资源: 1

会员权益专享

深入理解 OpenStack Neutron 原理和实现

评论4

会员权益专享

最新资源

深入理解 OpenStack Neutron 原理和实现

评论4

Open Stack设计与实现(完整版)

深入浅出Neutron OpenStack网络技术

Openstack neutron源码，请取用！

深入理解openstack neutron pdf

openstack neutron详解

如果在 OpenStack Neutron 中使用 Linux 网桥，并且想要使用 datacenter 网络参数，enable_vxlan 参数设置为 true 的结果会导致什么

openstack neutron的所有命令行

深入理解openstack trove pdf

openstack neutron网络参数datacenter: 使用网卡ens192 配置示例

openstack neutron网络参数datacenter: 是什么意思

openstack部署neutron

openstack neutron网络参数datacenter: 配置示例

openstack如何端口与端口直接连接

openstack中neutron的使用

packstack部署openstack的原理是什么

openstack进阶

openstack enable_vxlan = false 的意义是什么

openstack实现原理是什么

enable_neutron_segments使用案例

enable_neutron_segments作用

会员权益专享

最新资源