OVN实战---《An Introduction to OVN Routing》翻译

Overview

在前面一篇文章的基础上，现在我将通过OVN创建一个基础的三层网络。创建的最终结果将是一对logical switches通过一个logical router相连。另外，该路由器会通过OVN配置DHCP service，用于提供IP地址。

Re-Architecting the Logical Components

因为我们创建的内容更加复杂了，因此我们需要重构一下。新的拓扑将如下所示：

• 两个logical switch：“dmz”和"inside"
• 用于连接两个logical switch的logical router "tenant1"
• "dmz"的IP network为172.16.255.128/26
• "inside"的IP network为172.16.255.192/26
• 每个logical switch有一对"虚拟机"

最终的结果如下图所示：

A Word On Routing

首先我们将创建一个OVN router，它也被称为"distributed logical router"(DLR)。DLR和传统的路由器不同，它并不是一个实体而仅仅之上一个逻辑结构（和logical switch一样）。DLR在OVS中只是一个函数：换句话说，每个OVS实例都能模拟一个三层的router hop，在将流量转发到overlay network之前。

Creating the Logical Switches and Router

在ubuntu1中创建两个新的logical switches:

ovn-nbctl ls-add inside
ovn-nbctl ls-add dmz

　　

添加logical router以及相关的router ports和switch ports

# add the router
ovn-nbctl lr-add tenant1

# create router port for the connection to dmz
ovn-nbctl lrp-add tenant1 tenant1-dmz 02:ac:10:ff:01:29 172.16.255.129/26

# create the dmz switch port for connection to tenant1
ovn-nbctl lsp-add dmz dmz-tenant1
ovn-nbctl lsp-set-type dmz-tenant1 router
ovn-nbctl lsp-set-addresses dmz-tenant1 02:ac:10:ff:01:29
ovn-nbctl lsp-set-options dmz-tenant1 router-port=tenant1-dmz

# create router port for the connection to inside
ovn-nbctl lrp-add tenant1 tenant1-inside 02:ac:10:ff:01:93 172.16.255.193/26

# create the inside switch port for connection to tenant1
ovn-nbctl lsp-add inside inside-tenant1
ovn-nbctl lsp-set-type inside-tenant1 router
ovn-nbctl lsp-set-addresses inside-tenant1 02:ac:10:ff:01:93
ovn-nbctl lsp-set-options inside-tenant1 router-port=tenant1-inside

ovn-nbctl show

　　

Adding DHCP

OVN里的DHCP和一般情况有所不同。一般administrator会进行如下操作：

• 对于给定子网定义一些DHCP options
• 创建logical switch port，并且定义mac地址和IP地址
• 将DHCP options赋予该port
• 设置port security，从而只能使用给定的地址

首先，我们在ubuntu1中为４台虚拟机配置logical ports：

ovn-nbctl lsp-add dmz dmz-vm1
ovn-nbctl lsp-set-addresses dmz-vm1 "02:ac:10:ff:01:30 172.16.255.130"
ovn-nbctl lsp-set-port-security dmz-vm1 "02:ac:10:ff:01:30 172.16.255.130"

ovn-nbctl lsp-add dmz dmz-vm2
ovn-nbctl lsp-set-addresses dmz-vm2 "02:ac:10:ff:01:31 172.16.255.131"
ovn-nbctl lsp-set-port-security dmz-vm2 "02:ac:10:ff:01:31 172.16.255.131"

ovn-nbctl lsp-add inside inside-vm3
ovn-nbctl lsp-set-addresses inside-vm3 "02:ac:10:ff:01:94 172.16.255.194"
ovn-nbctl lsp-set-port-security inside-vm3 "02:ac:10:ff:01:94 172.16.255.194"

ovn-nbctl lsp-add inside inside-vm4
ovn-nbctl lsp-set-addresses inside-vm4 "02:ac:10:ff:01:95 172.16.255.195"
ovn-nbctl lsp-set-port-security inside-vm4 "02:ac:10:ff:01:95 172.16.255.195"

ovn-nbctl show

　　

也许你已经注意到了，和之前的lab不同，此处我们对logical switch port的mac地址和IP地址都进行了定义。IP地址的定义主要用于以下两个目的：

1. 它能通过OVN利用它已知的IP/mac对来直接回答ARP请求来抑制ARP
2. 它其实是一种DHCP host assignment mechanism，通过利用已经定义好的IP地址来回答来自对应port的DHCP请求

接着定义我们的DHCP options并且将它们赋给我们的logical ports。这里的操作和上文有所不同，在上文中我们都是和OVN NB database直接进行交互的，但是这里不是。这么做的原因是，我们需要获取我们创建的DHCP_Options entry的UUID，从而我们可以将它赋给我们的switch port。为了达到这个目的，我们需要获取ovn-nbctl命令的输出并将其赋值给一对bash变量

dmzDhcp="$(ovn-nbctl create DHCP_Options cidr=172.16.255.128/26 \
options="\"server_id\"=\"172.16.255.129\" \"server_mac\"=\"02:ac:10:ff:01:29\" \
\"lease_time\"=\"3600\" \"router\"=\"172.16.255.129\"")"
echo $dmzDhcp

insideDhcp="$(ovn-nbctl create DHCP_Options cidr=172.16.255.192/26 \
options="\"server_id\"=\"172.16.255.193\" \"server_mac\"=\"02:ac:10:ff:01:93\" \
\"lease_time\"=\"3600\" \"router\"=\"172.16.255.193\"")"
echo $insideDhcp

ovn-nbctl dhcp-options-list

　　

如果你想知道更多关于OVN NB database的内容，参见ovn-nb的man page

现在，我们通过bash变量中存储的UUID，将DHCP_Options赋给我们的logical switch ports

ovn-nbctl lsp-set-dhcpv4-options dmz-vm1 $dmzDhcp
ovn-nbctl lsp-get-dhcpv4-options dmz-vm1

ovn-nbctl lsp-set-dhcpv4-options dmz-vm2 $dmzDhcp
ovn-nbctl lsp-get-dhcpv4-options dmz-vm2

ovn-nbctl lsp-set-dhcpv4-options inside-vm3 $insideDhcp
ovn-nbctl lsp-get-dhcpv4-options inside-vm3

ovn-nbctl lsp-set-dhcpv4-options inside-vm4 $insideDhcp
ovn-nbctl lsp-get-dhcpv4-options inside-vm4

　　

Configuring the VMs

和上一个lab一样，我们会通过OVS internal ports和network namespace来创键假的“虚拟机”。不同的是，这里我们将用DHCP来获取地址。接着我们就对虚拟机进行设置。

在ubuntu2中：

ip netns add vm1
ovs-vsctl add-port br-int vm1 -- set interface vm1 type=internal
ip link set vm1 address 02:ac:10:ff:01:30
ip link set vm1 netns vm1
ovs-vsctl set Interface vm1 external_ids:iface-id=dmz-vm1
ip netns exec vm1 dhclient vm1
ip netns exec vm1 ip addr show vm1
ip netns exec vm1 ip route show

ip netns add vm3
ovs-vsctl add-port br-int vm3 -- set interface vm3 type=internal
ip link set vm3 address 02:ac:10:ff:01:94
ip link set vm3 netns vm3
ovs-vsctl set Interface vm3 external_ids:iface-id=inside-vm3
ip netns exec vm3 dhclient vm3
ip netns exec vm3 ip addr show vm3
ip netns exec vm3 ip route show

　　

在ubuntu3中：

ip netns add vm2
ovs-vsctl add-port br-int vm2 -- set interface vm2 type=internal
ip link set vm2 address 02:ac:10:ff:01:31
ip link set vm2 netns vm2
ovs-vsctl set Interface vm2 external_ids:iface-id=dmz-vm2
ip netns exec vm2 dhclient vm2
ip netns exec vm2 ip addr show vm2
ip netns exec vm2 ip route show

ip netns add vm4
ovs-vsctl add-port br-int vm4 -- set interface vm4 type=internal
ip link set vm4 address 02:ac:10:ff:01:95
ip link set vm4 netns vm4
ovs-vsctl set Interface vm4 external_ids:iface-id=inside-vm4
ip netns exec vm4 dhclient vm4
ip netns exec vm4 ip addr show vm4
ip netns exec vm4 ip route show

　　

从ubuntu2中的vm1测试连通性：

# ping the default gateway on tenant1
root@ubuntu2:~# ip netns exec vm1 ping 172.16.255.129
PING 172.16.255.129 (172.16.255.129) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.16.255.129: icmp_seq=1 ttl=254 time=0.689 ms
64 bytes from 172.16.255.129: icmp_seq=2 ttl=254 time=0.393 ms
64 bytes from 172.16.255.129: icmp_seq=3 ttl=254 time=0.483 ms

# ping vm2 through the overlay
root@ubuntu2:~# ip netns exec vm1  ping 172.16.255.131
PING 172.16.255.131 (172.16.255.131) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.16.255.131: icmp_seq=1 ttl=64 time=2.16 ms
64 bytes from 172.16.255.131: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.573 ms
64 bytes from 172.16.255.131: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.446 ms

# ping vm3 through the router, via the local ovs bridge
root@ubuntu2:~# ip netns exec vm1  ping 172.16.255.194
PING 172.16.255.194 (172.16.255.194) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.16.255.194: icmp_seq=1 ttl=63 time=1.37 ms
64 bytes from 172.16.255.194: icmp_seq=2 ttl=63 time=0.077 ms
64 bytes from 172.16.255.194: icmp_seq=3 ttl=63 time=0.076 ms

# ping vm4 through the router, across the overlay
root@ubuntu2:~# ip netns exec vm1  ping 172.16.255.195
PING 172.16.255.195 (172.16.255.195) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.16.255.195: icmp_seq=1 ttl=63 time=1.79 ms
64 bytes from 172.16.255.195: icmp_seq=2 ttl=63 time=0.605 ms
64 bytes from 172.16.255.195: icmp_seq=3 ttl=63 time=0.503 ms

　　

Final Words

OVN让三层overlay network的创建相当变得简单了。对于像DHCP这样的服务被创建到系统中，其实可以帮助减少构建一个有效的SDN解决方案所需要的外部依赖。在下一篇文章中，我将讨论如何将我们的overlay network（现在还是隔离的）和外面的世界相连。

原文链接：http://blog.spinhirne.com/2016/09/an-introduction-to-ovn-routing.html