Neutron - Университет ИТМО

OpenStack networking –
Neutron (quantum)
Университет ИТМО
Олег Лазо
oll@niif.spb.su
OpenStack и Neutron
 Архитектура Neutron
 Модели Neutron
 Взаимодействия компонентов Neutron

Программа
OpenStack и Neutron
 Архитектура Neutron
 Модели Neutron
 Взаимодействия компонентов Neutron

Программа
OpenStack: основные компоненты, которые
(Nova)
формируют комплексное решение IaaS Compute
Создание и
управление VM
Dashboard (Horizon)
Портал
самообслуживания
Identity (Keystone)
Система
аутентификации и
авторизации
Network(Neutron)
обеспечивает «сеть
как сервис» (NaaS)
Image (Glance)
Управление имиджами
Block Storage
(CInder)
Object Storage (Swift)
петабайты
безопасного,
надежного хранения
4
Neutron-NaaS
*-as-a-Service Capability
Compute
OpenStack Service
Nova
Swift (Objects)
Storage
Cinder (Block)
Glance (Images)
identity
Keystone
Network
Neutron
Архитектура OpenStack
Типовая загрузка VM
Neutron и виртуализация сети
1.hypervisor
2.nova-scheduler
3.nova-computes
1.neutron-server
2.plugin
3.agents
8
OpenStack и Neutron
 Архитектура Neutron
 Модели Neutron
 Взаимодействия компонентов Neutron

Программа
Общая схема Neutron




Типовая модель Neutron
from http://docs.openstack.org/trunk/openstack-network/admin/content/connectivity.html
Management network.
Используется для
внутреннего
взаимодействия межу
компонентами OpenStack.
IP адреса этой сети
должны быть доступны
только внутри Data
центра.
Data network.
Предназначена для
передачи данных VM в
рамках развертывания
облаков. Требования к
IP-адресации в этой сети
зависят от используемого
плагина Neutron.
External network.
Используется для
обеспечения доступа VMs
в Интернет. IP-адреса в
этой сети должны быть
аннонсированы в сети
Интернет.
API network.
Предоставляет все
интерфейсы API
OpenStack, в том числе
API Neutron. IP-адреса в
этой сети должны быть
аннонсированы в сети
Интернет. Это может быть
и та же сеть, что и
External Network. Здесь
может быть и подсеть
Neutron, использующей
часть диапазона IPадресов, под свои нужды.
DHCP
L3
Еще одна модель Neutron
С несколькими агентами


DHCP агент
обслуживает
только
локальные
VMs
L3 агент
обслуживает
локальные
VMs и
плавающие
IPs
Мульти-хостовая модель
Компоненты Neutron (для ovs, qemu и linux bridge plugin)
metadata-agent
l3-agent
Neutron
server & plugin
Plugin
agent
■
■
■
DHCP agent
DB
Queue
Note: база данных (DB) и диспечер
очередей сообщений (Queue) могут
быть использованы другими службами
OpenStack
15
Neutron сервер
 Осуществляет API и их расширения

Применяет сетевую модель
• Сети, подсети и порты
 IP адресация для каждого порта
Plugin агент
 Запущен на каждой compute node
 Соединяет instances с сетевым портом
DHCP агент
 В multi-host режиме, запущен на
каждой compute node (отложенный)
 Старт/атоп DHCP сервер
 Поддерживает DHCP конфигурацию

L3-агент
Для реализации floating IPs и другие
функции L3, такие как NAT
 Один на сеть
Metadata-агент
 Работает между Neutron L3-агентом и
Openstack nova metadata API
сервером

Уровни Neutron сервера
Neutron API and extensions
Common service
(Validation, Authn, Authz)
Neutron Core
Plugin API
Plugin
DB
16
device
Поставщик специальных plug-in или
open source plug-in:

linux bridge plugin

openvswitch plugin

nicira plugin

…
OpenStack и Neutron
 Архитектура Neutron
 Модели Neutron
 Взаимодействия компонентов Neutron

Программа
Основные модели Neutron
port
HealthMonitor
Vip
*
Pool
*
*
Member
subnet
Neutron LbaaS модель
Сеть и физические связи
Сеть
Физическая сеть
(Identified by name :)
Модель виртуальной
сети в Neutron
Сетевые подключения
provider network
Tenant network
GRE и локальные
подключения не имеют
физической сети
VLAN
Flat
GRE
local
Локальные подключения
для devstack одного поля
Linux bridge plug-in не
поддерживает GRE
Понимание различий Neutron provider сети и сети tenant
Другой путь рассмотрения сети
internal
Только fixed IPs
выделяются
здесь
Private internal networks
Shared internal networks
Private external networks
Shared external networks
external
Здесь можно
выделять
floating IPs и
маршрутизатор
должен иметь
доступ к сети
общего
пользования
private
Только владелец
tenant может
создавать порты
здесь.
shared
Другие tenants,
кроме владельца
tenat также могут
создавать порты.
Пример сети с fixed IPs (ovs plug-in)
Host A
network A
local Vlan ID 1
network C
local Vlan ID 3
int-br-eth1
br-int
patch-tun
patch-port
veth
int-br-eth2
network B
local Vlan ID 2
phy-br-eth1
patch-int
phy-br-eth2
Physnet1 vSwitch
br-eth1
Physnet2 vSwith
br-eth2
br-tun
GRE
eth1
VM ports
eth2
physical net2
Flat
Physical net1
vlan ID 1000
DHCP ports
GRE network
GRE
host C
host B
local vlan id <-> tunnel id done by br-tun flow
local vlan id <-> physical net vlan id done by physical net and br-int vSwitch
Пример сети с fixed IPs (linux bridge plugin)
Host A
Network A (vlan 1)
Network B (vlan 2)
Network c
Brq<net_id>
Brq<net_id>
Brq<net_id>
eth1.1
eth1.2
tun
veth
veth
Dhcp namespace
(qdhcp-<net_id>)
Dhcp namespace
(qdhcp-<net_id>)
Dhcp namespace
(qdhcp-<net_id>)
eth1
eth2
VM ports
DHCP ports
Physical net1
vlan ID 1
physical net2
Vlan ID 2
host C
physical net3
Flat
FloatingIP и маршрутизатор
Vm
10.0.1.5/24
gw: 10.0.1.1/24
FloatingIP порт
Floating IP,
фиксированный
порт на
фиксированной
IP сети
Порт,
подключеный к
интерфейсу
маршрутизатора,
должен иметь
адрес из сети
шлюза
Router interface
10.0.1.1/24
gw_port
10.0.7.2/24
Floating ip:
10.0.7.4/24
External network
router
external network
vswitch br-ex
internal nework
Vm
10.0.20.5/24
gw: 10.0.20.1/24
eth0
l3_agent
Для VM маршрутизатор используется для доступа снаружи и
позволяет VM на разных подсетях или сетях получать
доступ друг к другу с плавающим IP. Также используется
для доступа VM во вне.
маршрутизатором
(ovs plugin)
Host B
L3-agent
ovs-neutron-agent
dhcp-agent
network A
local Vlan ID 3
Host A ovs-neutron-agent
network A
local Vlan ID 1
network C
local Vlan ID 2
br-int
Physnet1 vSwitch
br-eth1
br-ex
br-int
network B
local Vlan ID 1
external
network D
binding: local
Physnet2 vSwith
br-eth2
network B
local Vlan ID 2
br-tun
GRE
eth0
eth1
eth2
Physnet1 vSwitch
br-eth1
Physnet2 vSwith
br-eth2
eth1
VM ports
public net
DHCP ports
Router interface
ports
Router gateway
and flaoting ip
ports
network C
local Vlan ID 3
Physical net1
vlan ID 1000
physical net2
Flat
br-tun
GRE
eth2
OpenStack и Neutron
 Архитектура Neutron
 Модели Neutron
 Взаимодействия компонентов Neutron

Программа
Использование частей AMQP
компонентами Neutron
Dhcp agent
neutron-server
get_active_networks
get_network_info
get_dhcp_port
release_dhcp_port
release_port_fixed_ip
update_lease_expiration
Plugin agent
Neutron Rest API
(resource CRUD)
get_device_details
update_device_down
tunnel_sync
network_delete
Neutron
topic
Exchange:
tunnel_update
port_update
q-agent-notifiernetwork-delete_fanout
fanout
q-agent-notifiertunnel-update_fanout
fanout
q-agent-notifierport-update_fanout
fanout
q-agent-notifiernetwork-delete_fanout
_{uuid4}
q-agent-notifiertunnel-update_fanout
_{uuid4}
q-agent-notifierport-update_fanout
_{uuid4}
dhcp
Queue:
Comsumer:
q-plugin
neutron-server
<host.>dhcp
Dhcp agent
Plugin agent
Последовательность загрузки VM с
использованием Neutron компонент
Доступ к Metadata
Compute node
Data network
VM
Network node
Control node
L3 agent namespace
qrouter-<xy>
Or DHCP agent namespace
qdhcp-<xxx>
nova-api-metadata
neutron-ns-metadata-proxy
unix socket
neutron-metadata-agent
Management network
Mulitihost
Data network
Compute node
Compute node
nova-compute
nova-compute
neutron-dhcp-agent
neutron-dhcp-agent
neutron-l3-agent
neutron-l3-agent
neutron-<l2>-agent
neutron-<l2>-agent
VM
VM
VM
external network
VM
DHCP qdhcp-xx namespace
neutron-ns-metadata-proxy
DHCP qdhcp-xx namespace
neutron-ns-metadata-proxy
unix socket
VM
Control node
unix socket
neutron-metadata-agent
neutron-metadata-agent
Management network
VM
LbaaS компоненты
neutron.conf:
service_plugins = neutron.services.loadbalancer.plugin.LoadBalancerPlugin
 lbaas_agent.ini:
interface_driver = neutron.agent.linux.interface.OVSInterfaceDriver
device_driver =
neutron.services.loadbalancer.drivers.haproxy.namespace_driver.HaproxyN
SDriver

Management network
Network node
neutron-lbaas-agent
Control node
neutron-<l2>-agent
Neutron-server
Pool namespace xx
haproxy
Data network
У меня все.
Вопросы и пожелания?