OpenStack neutron vlan 模式下的网络包流向

时间：2015-01-15 18:09:41

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1、什么是Neutron？

Neutron是OpenStack的network project ，是NaaS（networking-as-a-service）专题，负责网络虚拟化,开始于OpenStack的Folsom版，取名为Quantum，在Havana版本改名为Neutron。Neutron并非提供特定的网络功能，而是为了管理网络，提供网络服务，你可以使用不同厂商开发的插件，在同一个架构中可以同时拥有多种网络模式（vlan、gre、vxlan等），当然前提是使用ml2插件。

2、为什么是Neutron？

1、云租户可以按照自己的意愿进行网络设计

2、允许各租户添加各种网络插件

3、Neutron提供丰富的网络服务，诸如LB-aas，firewall-aas等

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3、Neutron当中vlan模式的网络包流向

这张图主要想说明三种场景，第一：位于不同物理机上的虚拟机与虚拟机的通信；第二：位于同一物理机上的虚拟机与虚拟机之间的通信；第三：虚拟机与外网的通信。

不同物理机上的虚拟机之间的通信：

vlan模式下的网络特点：每一次的通信多需要进行vlan号和tag号的相互转换，其中将vlan号转换为tag号是在int-br-xxx，将tag号转换为vlan号是在phy-br-xxx；int-br-xxx和phy-br-xxx是一对veth设备，其中int-br-xxx位于桥br-int上，phy-br-xxx位于桥br-xxx上；

包从VM1出来到达compute1的网卡，已经将tag转换为vlan号，因此包带着vlan号进入交换机，寻找相应路径进入compute2经过桥br-int将vlan号转换为tag号，从而进入虚拟机VM2；

那么在这个过程当中包经过了哪些设备？

查看虚拟机的ip

nova list|grep vnc-test
| 187949aa-0c6f-47d9-b9b3-317e8eea7897 | vnc-test              | ACTIVE | -          | Running     | net=10.0.0.231                |

根据虚拟机的ip查找port id：

neutron port-list|grep 10.0.0.231
| b4396540-8b7f-4386-9db5-3e1660a7ff48 |                                  | fa:16:3e:e0:1b:58 | {"subnet_id": "5d9500ef-2f11-4455-9398-478026939659", "ip_address": "10.0.0.231"}    |

第一个字段便是port id（b4396540-8b7f-4386-9db5-3e1660a7ff48），tapxxx、qvbxxx、qbrxxx通过brctl进行相关联，可以使用命令在相应的计算节点上查看：

brctl show

bridge name bridge id STP enabled interfaces
qbrb4396540-8b 8000.9afa4f3bb650 no qvbb4396540-8b
                       tapb4396540-8b

eth2是数据网络（虚拟机与虚拟机之间通信的网络），其中桥br-eth2与eth2进行桥接，它们可配ip也可不配；

当包从交换机到达eth2进入br-eth2（ovs-vsctl add-port br-eth2 eth2，往桥br-eth2添加端口eth2），经过phy-br-eth2转发到int-br-eth2，在这里将vlan号转换为tag号（一个vlan号对应一个tag号），从而包到达虚拟机；

同一物理机上的虚拟机之间的通信：

此场景与上一场景唯一的区别在于无需通过交换机。

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虚拟机与外网的通信：

包从VM1出来到达交换机（在到达compute1的网卡时已经将tag号转换为vlan号），从交换机到达网络节点，经过namespace，在经过网络节点的外网网卡，与外网进行通信。

详细解释：

VM1(虚拟机)->eth0(VM1虚拟机的网卡)->br-int->br-eth2->eth2->switch->eth2（网络节点网卡）->namespace(br-ethx（包从phy-br-eth2端口转发到int-br-eth2（在这里将vlan号转换为tag号））->br-int(qr-xxx)->br-ex(qg-xxx))->网络节点的外网网卡;

使用如下命令查看namespace：

ip netns

使用如下命令进入namespace，xxxx代表ip netns执行结果的内容：

ip netns exec xxxx  bash

4、结语

这是在Icehouse版本上，Juno版本，已将qr-xxx和qg-xxx分隔开来（前提是使用dvr）。neutron_packet_flows-notes-handout这篇文章有必要去读读（对于刚开始接触OpenStack Neutron这块的人员），该文件我已上传。

相关链接：https://wiki.openstack.org/wiki/Neutron