OpenStack Neutron网络详解：基础架构与关键技术

OpenStack网络实现（上）着重介绍了Neutron，OpenStack中的网络服务模块，其目标是实现网络即服务（Network as a Service, NaaS），通过软件定义网络（Software Defined Networking, SDN）技术来虚拟化网络架构。在Linux系统上下文中，理解以下关键概念至关重要： 1. **网桥（Bridge）**: Linux中的网桥是一种虚拟设备，用于连接不同的网络设备。传统的网桥类似Hub，而如Open vSwitch (OVS) 管理的网桥则更像一个交换机。在Neutron中，br-int（综合网桥）通常代表内部网络功能的核心，而br-ex（外部网桥）则负责与外部网络的通信。 2. **GRE（Generic Routing Encapsulation）**: 是一种网络隧道技术，通过封装原始数据包并在目标节点解封装来实现跨网络通信。在OpenStack中，L3 GRE（originalpkt/GRE/IP/Ethernet）用于提供网络隔离和访问。 3. **VETH（Virtual Ethernet）**: 一对虚拟以太网接口，它们之间通信如同真实网络设备，常用于在两个网桥间建立通信通道。 4. **qvb/qvo（neutronveth）**: 分别表示Linux Bridge和OVS侧的Neutron虚拟以太网接口，用于实现不同网络组件间的通信。 5. **TAP/TUN设备**: TAP模拟二层设备处理二层数据包，而TUN模拟三层设备处理三层数据包，各有其在网络架构中的作用。 6. **iptables**: Linux中的防火墙工具，用于设置安全策略，保护网络资源。 7. **VLAN（Virtual Local Area Network）**: 在同一物理网络中，通过添加标签实现不同虚拟网络间的隔离，标签范围通常为1-4094。 8. **VXLAN（Virtual Extensible LAN）**: 基于UDP的Overlay技术，扩展了VLAN的功能，提供跨数据中心的网络连接。 9. **Namespace**: 一种隔离机制，允许在单个主机上运行多个独立的网络实例，不同namespace内的资源互不干扰。 在Neutron中，网络、子网和端口是核心的概念。网络提供了L2隔离，子网则为L3隔离，分配IP地址；端口是连接网络和虚拟机的接口，具有CRUD操作能力和状态跟踪。通过理解这些概念，可以深入理解Neutron在网络虚拟化中的设计和实现原理。