OpenStack Neutron网络虚拟化深度解析
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更新于2024-08-09
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"4个进入到虚机的包-eip-cip-v2-1.0 中文版"
在OpenStack Neutron的环境中,网络虚拟化是核心功能,它为云环境中的租户提供灵活的网络配置和服务。Neutron通过一系列组件实现了网络的创建、管理和连接,确保了虚拟机(VM)之间的通信。以下是关于Neutron的一些关键知识点:
1. **Neutron Server和ML2 Agent**: Neutron Server是Neutron的主要组件,负责处理API请求,如创建网络、子网和端口等。当Neutron Server在数据库操作后,会通过远程过程调用(RPC)与ML2(Multi-layer Switching)Agent通信。ML2是Neutron的插件架构,支持多种类型的网络技术,如VLAN、GRE、VxLAN等,以实现网络的灵活性。
2. **网络虚拟化**:
- **L2网络(Layer 2 network)**: Neutron可以创建L2网络,这允许在不同虚机间建立二层连接。L2网络分为Provider和Tenant两种类型。
- **Provider Network**: 提供者网络是由物理网络资源支持的,可以直接映射到底层硬件,通常用于公共网络服务。
- **Tenant Network**: 租户网络由OpenStack管理,主要用于租户内部通信,它们可以在不同的提供者网络上运行。
- **多网段Provider Network**: 一个提供者网络可以包含多个逻辑上的网络段,为租户提供更大的网络空间。
3. **Subnet(子网)**: 子网定义了网络的IP地址范围和DNS设置,为网络中的虚机分配IP地址。
4. **Port(端口)**: 端口是连接虚机与网络的接口,每个虚机至少有一个端口。端口可以附加安全组规则,用于控制流入和流出的网络流量。
5. **虚拟交换机(Virtual switch)**: Neutron使用OVS(Open vSwitch)这样的虚拟交换机,实现虚机间的二层连接。OVS可以工作在分布式模式下,跨多个主机连接虚机。
6. **虚拟路由器(Virtual router)**: 虚拟路由器提供了三层路由功能,使虚机能够跨越不同的子网和网络进行通信。它们也支持基本的路由服务,如SNAT(源网络地址转换)和DNAT(目标网络地址转换),以实现外部网络的访问。
7. **网络连通性**:
- **虚拟二层网络实现**: VLAN和GRE/VxLAN是常见的实现方式。VLAN用于传统二层隔离,GRE/VxLAN则提供了更大的地址空间和跨物理网络的二层连接。
- **虚拟路由器**: 虚机路由器负责虚机间的三层通信,通过SNAT/DNAT实现外部网络的可达性。
- **DHCP服务**: Neutron通过内置的DHCP代理提供DHCP服务,自动为虚机分配IP地址和其他网络配置。
8. **租户隔离性(Tenant Isolation)**: Neutron通过不同的网络和子网实现租户之间的隔离,确保每个租户只能访问其授权的网络资源,保障了数据安全性。
Neutron通过这些组件和机制,构建了一个高度可扩展和灵活的云网络环境,使得OpenStack用户可以根据需求轻松配置和管理虚拟网络。了解和掌握这些概念对于理解和使用OpenStack的网络功能至关重要。
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