1. OpenStack networking – Neutron (quantum)
Университет ИТМО
Олег Лазо 1

2. Программа OpenStack и Neutron Архитектура Neutron Модели Neutron

3. Программа OpenStack и Neutron Архитектура Neutron Модели Neutron

4. OpenStack: основные компоненты, которые формируют комплексное решение IaaS
Compute (Nova) 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 4 4

5. Neutron-NaaS *-as-a-Service Capability OpenStack Service Compute Nova
Swift (Objects)
Storage
Cinder (Block)
Glance (Images)
identity
Keystone
Network
Neutron 5 5

6. Архитектура OpenStack

7. Типовая загрузка VM

8. Neutron и виртуализация сети
1.hypervisor
2.nova-scheduler
3.nova-computes
1.neutron-server
2.plugin
3.agents 8 8 8

9. Программа OpenStack и Neutron Архитектура Neutron Модели Neutron

10. Общая схема Neutron

11. Типовая модель Neutron
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 IP- адресов, под свои нужды.
Типовая модель Neutron
from

12. Еще одна модель Neutron
DHCP L3
Еще одна модель Neutron

13. С несколькими агентами

14. Мульти-хостовая модель
DHCP агент обслуживает только локальные VMs
L3 агент обслуживает локальные VMs и плавающие IPs
Мульти-хостовая модель

15. Компоненты Neutron (для ovs, qemu и linux bridge plugin)
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
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 15 15

16. Уровни Neutron сервера
Поставщик может добавлять
расширения для увеличения
функциональности
Neutron API and extensions
Common service
(Validation, Authn, Authz)
Neutron Core
Plugin API
Поставщик специальных plug-in или
open source plug-in:
linux bridge plugin
openvswitch plugin
nicira plugin …
Plugin DB
device 16 16 16

17. Программа OpenStack и Neutron Архитектура Neutron Модели Neutron

18. Основные модели Neutron18

19. Neutron LbaaS модель * * * 19 port Vip HealthMonitor Pool Member
subnet
Neutron LbaaS модель 19

20. Сеть и физические связи
Модель виртуальной
сети в Neutron
Физическая сеть
(Identified by name :)
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 20

21. Другой путь рассмотрения сети
Shared internal networks
internal
Private internal networks
Только fixed IPs выделяются здесь
external
Private external networks
Shared external networks
Здесь можно выделять floating IPs и маршрутизатор должен иметь доступ к сети общего пользования
private
Только владелец tenant может создавать порты здесь.
Другие tenants, кроме владельца tenat также могут создавать порты.
shared 21

22. 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
eth2
Physical net1
vlan ID 1000
physical net2
Flat
GRE network
VM ports
DHCP ports
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 22

23. Пример сети с fixed IPs (linux bridge plugin)
Host A
Network A (vlan 1)
Network B (vlan 2)
Network c
tun
Brq<net_id>
Brq<net_id>
Brq<net_id>
veth
veth
eth1.1
eth1.2
Dhcp namespace (qdhcp-<net_id>)
Dhcp namespace (qdhcp-<net_id>)
Dhcp namespace (qdhcp-<net_id>)
eth1
eth2
physical net3
Flat
Physical net1
vlan ID 1
physical net2
Vlan ID 2
VM ports
DHCP ports
host C 23

24. FloatingIP и маршрутизаторVm
/24
gw: /24
Floating IP, фиксированный порт на фиксированной IP сети
Порт, подключеный к интерфейсу маршрутизатора, должен иметь адрес из сети шлюза
FloatingIP порт
Router interface
/24
External network
gw_port
/24
Floating ip:
/24
internal nework
router
external network
vswitch br-ex Vm
/24
gw: /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. 24

25. Пример сети с fixed IP и маршрутизатором (ovs plugin)
Host B
L3-agent
ovs-neutron-agent
dhcp-agent
Host A ovs-neutron-agent
network A
local Vlan ID 3
network C
local Vlan ID 2
network A
local Vlan ID 1
network C
local Vlan ID 3
br-int
br-int
external
network D
binding: local
network B
local Vlan ID 1
network B
local Vlan ID 2
br-ex
Physnet1 vSwitch
br-eth1
Physnet2 vSwith
br-eth2
br-tun
Physnet1 vSwitch
br-eth1
Physnet2 vSwith
br-eth2
br-tun
GRE
GRE
eth0
eth1
eth1
eth2
eth2
public net
Physical net1
vlan ID 1000
VM ports
physical net2
Flat
DHCP ports
Router interface ports
Router gateway and flaoting ip ports 25

26. Программа OpenStack и Neutron Архитектура Neutron Модели Neutron

27. 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
tunnel_update
port_update
q-agent-notifier-
network-delete_fanout
fanout
q-agent-notifier-
tunnel-update_fanout
fanout
q-agent-notifier-
port-update_fanout
fanout
Exchange:
Neutron
topic
dhcp
Queue:
q-agent-notifier-
network-delete_fanout
_{uuid4}
q-agent-notifier-
tunnel-update_fanout
_{uuid4}
q-agent-notifier-
port-update_fanout
_{uuid4}
q-plugin
<host.>dhcp
Comsumer:
neutron-server
Dhcp agent
Plugin agent 27

28. Последовательность загрузки VM с использованием Neutron компонент28

29. Доступ к Metadata Compute node Network node Control node Data networkVM
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

30. Mulitihost Compute node Compute node Control node Data network
DHCP qdhcp-xx namespace
neutron-ns-metadata-proxy
neutron-metadata-agent
unix socket
Compute node VM
neutron-dhcp-agent
neutron-l3-agent
neutron-<l2>-agent
nova-compute
DHCP qdhcp-xx namespace
neutron-ns-metadata-proxy
neutron-metadata-agent
unix socket
Compute node VM
neutron-dhcp-agent
neutron-l3-agent
neutron-<l2>-agent
nova-compute
external network
Control node
Management network 30

31. 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

32. У меня все. Вопросы и пожелания?