neutron flat和vxlan网络访问外网流量走向

OpenStack版本：Mitaka

物理节点：

Hostname	Management IP	Tunnel IP	Role
test-ctrl-01	192.168.100.11	192.168.120.11	Controller Node、Network Node
test-cmpt-01	192.168.100.21	192.168.120.21	Compute Node
test-cmpt-02	192.168.100.22	192.168.120.22	Compute Node

Neutron网络：

网络	网络类型	网络模式	子网
public_net	External Network	Flat	192.168.100.0/24
share_net	Private Network	Vxlan	192.168.111.0/24

网络拓扑：

虚拟机：

test-01：直接连接到public_net，fixed ip为192.168.100.101

test-02：连接到share_net，fixed ip 192.168.111.4，绑定floating ip 192.168.100.102

特意将两个虚拟机建到同一台宿主机test-cmpt-02上，方便进行对比。

网络节点test-ctrl-01的网桥结构图：

计算节点test-cmpt-02上的网桥结构图：

flat网络(虚拟机test-01)访问外网的流量

1. 数据包从虚拟网卡tapaf305168-66出来，到达网桥qbraf305168-66，此处有iptables规则做IP/MAC pairs的匹配，如果配置了安全组规则，还会有对应的iptables规则：

2. 通过qvbaf305168-66和qboaf305168-66这对peer，到达br-int。由于qboaf305168-66在br-int上的vlan tag是2（类似交换机的access口），数据包的vlan_id会被标记成2。

3. br-int的flow table对ip和mac进行过滤，防止ip和mac伪造：

可以看到对arp和icmp有ip和mac的匹配。对mac的检测在mitaka版本以后都有，而kilo版只有arp_spa的规则。

这是些规则是neutron-openvswitch-agent添加的，具体实现在neutron.plugins.ml2.drivers.openvswitch.agent.openflow.ovs_ofctl.br_int. OVSIntegrationBridge的install_icmpv6_na_spoofing_protection(), set_allowed_macs_for_port()和install_arp_spoofing_protection()三个函数。

4. MAC地址检测通过后的action是normal，数据包有两个走向：

1) 通过patch-tun和patch-int这对peer到达br-tun：

最后会到达table 22，此处对于dl_vlan=2没有添加任何规则，会直接被丢弃。

2) 通过int-br-ex和phy-br-ex这对peer到达br-ex：

此处对于dl_vlan=2的action是normal，数据包会根据路由表规则从eth3发出。

vxlan网络(虚拟机test-02)访问外网的流量

前3步同test-01。

4. MAC地址检测通过后的action是normal，数据包有两个走向：

1) 通过int-br-ex和phy-br-ex这对peer到达br-ex：

此处对于dl_vlan=1没有添加任何规则，会直接被丢弃。

2) 通过patch-tun和patch-int这对peer到达br-tun：

对于dl_vlan=1的包，会将vlan id去除，设置tunnel id为0x10050（也就是share_net的segmentation_id 65616），从port 2和port 3（分别和test-ctrl-01和test-cmpt-01建立的tunnel隧道）发出。这一步即是vxlan封装。

下面的流程在网络节点进行：

5. 网络节点通过tunnel隧道收到这个封装过的vxlan数据包，到达br-tun上的vxlan-c0a87b16这个端口：

匹配到tunnel id是0x10050，会将vlan id设置为1，这一步就是vxlan的解包。然后从port 1送出。

6. 同过patch-int和patch-tun这对peer，到达br-int，br-int的流表对dl_vlan=1的包没有任何处理，action是normal：

7. 数据包有三个走向：

1) 通过int-br-ex和phy-br-ex这对peer到达br-ex：

此处对于dl_vlan=1没有添加任何规则，会直接被丢弃。

2) 到达tap96835b35-be，直接丢弃。

3) 到达qr-466214fa-3d，直接丢弃。

4) 到达qg-169d638e-0e，接收此数据包，进入qrouter-c8aec0d9-3203-4bdb-9237-9818603f521f，根据iptables规则，对来自192.168.111.4的数据包做SNAT：

然后根据路由表规则最终从eth3发出。