openstack(liberty): 简单网络连接图
openstack起初的网络部分是和计算核心nova合在一起的,后来被拆分出来,独立成为一个模块, 现在名为Neutron.
本博文是学习记录,记录的是基于GRE tunnel技术的neutron和计算主机之间的连接和通信流程。下面直接上图,结合图做一些简单的介绍(这些介绍的内容,主要来自RDO。)

在介绍上面这个图之前,需要简单的介绍一下,什么是GRE tunnel。
- GRE(Generic Routing Encapsulation):通用路由封装协议。
- GRE是VPN的第三层隧道协议,采用了隧道(Tunnel)技术。
- Tunnel是虚拟的点对点连接,即点对点连接的虚拟接口。

至于更详细的内容,可以google。
下面就对neutron网络做简单的介绍,了解这个后,对openstack的深入学习,会有很大的帮组。因为我个人觉得,云计算里面,网络的虚拟化和管理,是相对比较难的一块,比起存储和计算的虚拟化要难。
网络连接图的Compute Host中,qbr是Linux bridge,虚拟出来的。这个主要是处理openstack的security group的,虽然openstack的网络核心部分采用的是open vswitch,但是这个和iptables规则不兼容,所以,安全策略就落在了虚拟出来的Linux bridge上了。后续,这个linux bridge可以看作firewall bridge。
在具体介绍之前,我先查看下我的测试环境devstack中的网络设备之间的连接关系:
[root@ip---- ~]# ovs-vsctl show
56f3ae0a-87b4--bc79-9a92a76590e3
Bridge br-ex
Port "qg-5d13ee78-0a"
Interface "qg-5d13ee78-0a"
type: internal
Port br-ex
Interface br-ex
type: internal
Bridge br-tun
fail_mode: secure
Port patch-int
Interface patch-int
type: patch
options: {peer=patch-tun}
Port br-tun
Interface br-tun
type: internal
Bridge br-int
fail_mode: secure
Port "qr-c36567ef-4d"
tag:
Interface "qr-c36567ef-4d"
type: internal
Port patch-tun
Interface patch-tun
type: patch
options: {peer=patch-int}
Port "qr-2e4c72e5-5f"
tag:
Interface "qr-2e4c72e5-5f"
type: internal
Port br-int
Interface br-int
type: internal
Port "tapf2d4361c-39"
tag:
Interface "tapf2d4361c-39"
type: internal
ovs_version: "2.4.0"
Compute host: instance networking (A,B,C)
An outbound packet starts on eth0 of the virtual instance, which is connected to a tap device on the host, tap7c7ae61e-05. This tap device is attached to a Linux bridge device, qbr7c7ae61e-05.
Ideally, the TAP device vnet0 would be connected directly to the integration bridge, br-int. Unfortunately, this isn't possible because of how OpenStack security groups are currently implemented. OpenStack uses iptables rules on the TAP devices such as vnet0 to implement security groups, and Open vSwitch is not compatible with iptables rules that are applied directly on TAP devices that are connected to an Open vSwitch port.
Compute Host图中,A, Q都是vnet0,也就是虚拟机的网络接口,B/C 以及 R/S都是Linux bridge的tap设备,防火墙的规则就是设置在linux bridge (qbr)的对应tap上的。
Compute host: integration bridge (D,E)
The integration bridge, br-int, performs VLAN tagging and un-tagging for traffic coming from and to your instances.
这个过程,br-int相当于一个VLAN的处理机,将从没有加tag的来自VM1的数据从入口D接收后,进行加tag,然后发向E口,相反,会将带有tag的vlan上的数据从E口接收后,再去tag,根据VLAN的端口映射规则将数据转发到D(或者是去向其他的VM,例如VM2,则是转发到T口)
而对于T/E的数据处理,和D/E的处理流程类似。区别主要在D和T对应的VLAN ID会不同而已。
Compute host: tunnel bridge (F,G)
The tunnel bridge translates VLAN-tagged traffic from the integration bridge into GRE tunnels. The translation between VLAN IDs and tunnel IDs is performed by OpenFlow rules installed on br-tun.
在这里就体现出Neutron网络中的GRE tunnel机制了。就是G和Network Host的H口之间,将会建立GRE Tunnel。
Network host: tunnel bridge (H,I)
Traffic arrives on the network host via the GRE tunnel attached to br-tun. This bridge has a flow table very similar to br-tun on the compute host。
这个过程,非常类似上一个环节,只是数据处理的方向是反的,是从tunnel数据转向vlan的。
Network host: integration bridge
The integration bridge on the network controller serves to connect instances to network services, such as routers and DHCP servers.
Network host: DHCP server (O,P)
Each network for which DHCP is enabled has a DHCP server running on the network controller. The DHCP server is an instance of dnsmasq running inside a network namespace. A network namespace is a Linux kernel facility that allows groups of processes to have a network stack (interfaces, routing tables, iptables rules) distinct from that of the host.
这个namespace,在openstack环境下,可以通过ip netns查看,我的devstack测试平台上,执行这个命令得到下面的内容:
[root@ip---- ~]# ip netns
qrouter-a7bf0605--4f5c-bcbd-98a11bd175d4
qdhcp-77e45b4b--467e-b38f-33dd86a5f83b
上面的qdhcp namespace的server主要是服务于private网络的IP地址分配的。而qrouter则主要负责数据对外的路由的。
在dhcp的namespace里面执行查看地址的命令,如下,看看都是什么信息呢?
[root@ip---- ~]# ip netns exec qdhcp-77e45b4b--467e-b38f-33dd86a5f83b ip addr
: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu qdisc noqueue state UNKNOWN
link/loopback ::::: brd :::::
inet 127.0.0.1/ scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::/ scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
: tapf2d4361c-: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu qdisc noqueue state UNKNOWN
link/ether fa::3e::fa:a0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 10.0.0.2/ brd 10.0.0.255 scope global tapf2d4361c-
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fdf8:e668:72e6::f816:3eff:fe85:faa0/ scope global mngtmpaddr dynamic
valid_lft 86354sec preferred_lft 14354sec
inet6 fe80::f816:3eff:fe85:faa0/ scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
You can find the dnsmasq process associated with this namespace by search the output of ps for the id (the number after qdhcp- in the namespace name)
[root@ip---- ~]# ps -fe | grep 77e45b4b--467e-b38f-33dd86a5f83b
nobody Jan12 ? :: dnsmasq --no-hosts --no-resolv --strict-order --except-interface=lo --pid-file=/opt/stack/data/neutron/dhcp/77e45b4b--467e-b38f-33dd86a5f83b/pid --dhcp-hostsfile=/opt/stack/data/neutron/dhcp/77e45b4b--467e-b38f-33dd86a5f83b/host --addn-hosts=/opt/stack/data/neutron/dhcp/77e45b4b--467e-b38f-33dd86a5f83b/addn_hosts --dhcp-optsfile=/opt/stack/data/neutron/dhcp/77e45b4b--467e-b38f-33dd86a5f83b/opts --dhcp-leasefile=/opt/stack/data/neutron/dhcp/77e45b4b--467e-b38f-33dd86a5f83b/leases --dhcp-match=set:ipxe, --bind-interfaces --interface=tapf2d4361c- --dhcp-range=set:tag0,10.0.0.0,static,86400s --dhcp-lease-max= --conf-file= --domain=openstacklocal
Network host: Router (M,N)
A Neutron router is a network namespace with a set of routing tables and iptables rules that performs the routing between subnets.
下面,通过ip netns来看看router namespace下的地址信息(router的namespace,前面已经列举出来了的):
[root@ip---- ~]# ip netns exec qrouter-a7bf0605--4f5c-bcbd-98a11bd175d4 ip addr
: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu qdisc noqueue state UNKNOWN
link/loopback ::::: brd :::::
inet 127.0.0.1/ scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::/ scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
: qr-c36567ef-4d: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu qdisc noqueue state UNKNOWN
link/ether fa::3e::fa: brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 10.0.0.1/ brd 10.0.0.255 scope global qr-c36567ef-4d
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::f816:3eff:fe54:fa80/ scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
: qg-5d13ee78-0a: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu qdisc noqueue state UNKNOWN
link/ether fa::3e::7c: brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.24.4.2/ brd 172.24.4.255 scope global qg-5d13ee78-0a
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 :db8::/ scope global
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::f816:3eff:fe37:7c95/ scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
: qr-2e4c72e5-5f: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu qdisc noqueue state UNKNOWN
link/ether fa::3e:cd::ad brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet6 fdf8:e668:72e6::/ scope global
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::f816:3eff:fecd:92ad/ scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
这个当中,可以看看其路由信息:
[root@ip---- ~]# ip netns exec qrouter-a7bf0605--4f5c-bcbd-98a11bd175d4 ip route
default via 172.24.4.1 dev qg-5d13ee78-0a
10.0.0.0/ dev qr-c36567ef-4d proto kernel scope link src 10.0.0.1
172.24.4.0/ dev qg-5d13ee78-0a proto kernel scope link src 172.24.4.2
nat表的信息如下:
[root@ip---- ~]# ip netns exec qrouter-a7bf0605--4f5c-bcbd-98a11bd175d4 iptables -t nat -S
-P PREROUTING ACCEPT
-P INPUT ACCEPT
-P OUTPUT ACCEPT
-P POSTROUTING ACCEPT
-N neutron-l3-agent-OUTPUT
-N neutron-l3-agent-POSTROUTING
-N neutron-l3-agent-PREROUTING
-N neutron-l3-agent-float-snat
-N neutron-l3-agent-snat
-N neutron-postrouting-bottom
-A PREROUTING -j neutron-l3-agent-PREROUTING
-A OUTPUT -j neutron-l3-agent-OUTPUT
-A POSTROUTING -j neutron-l3-agent-POSTROUTING
-A POSTROUTING -j neutron-postrouting-bottom
-A neutron-l3-agent-POSTROUTING ! -i qg-5d13ee78-0a ! -o qg-5d13ee78-0a -m conntrack ! --ctstate DNAT -j ACCEPT
-A neutron-l3-agent-PREROUTING -d 169.254.169.254/ -i qr-+ -p tcp -m tcp --dport -j REDIRECT --to-ports
-A neutron-l3-agent-snat -j neutron-l3-agent-float-snat
-A neutron-l3-agent-snat -o qg-5d13ee78-0a -j SNAT --to-source 172.24.4.2
-A neutron-l3-agent-snat -m mark ! --mark 0x2/0xffff -m conntrack --ctstate DNAT -j SNAT --to-source 172.24.4.2
-A neutron-postrouting-bottom -m comment --comment "Perform source NAT on outgoing traffic." -j neutron-l3-agent-snat
Network host: External traffic (K,L)
"External" traffic flows through br-ex via the qg-5d13ee78-0a interface in the router name space, which connects to br-ex。
openstack(liberty): 简单网络连接图的更多相关文章
- MATLAB实例:聚类网络连接图
MATLAB实例:聚类网络连接图 作者:凯鲁嘎吉 - 博客园 http://www.cnblogs.com/kailugaji/ 本文给出一个简单实例,先生成2维高斯数据,得到数据之后,用模糊C均值( ...
- openstack(liberty):部署实验平台(二,简单版本软件安装 part2)
继续前面的part1,将后续的compute以及network部分的安装过程记录完毕! 首先说说compute部分nova的安装. n1.准备工作.创建数据库,配置权限!(密码依旧是openstack ...
- openstack架构简单介绍J版(更新中)
title : OPENSTACK架构简单介绍 openstack的发展及历史 openstack是什么? OpenStack是一个美国国家航空航天局和Rackspace合作研发的云端运算软件,以A ...
- MATLAB实例:构造网络连接图(Network Connection)及计算图的代数连通度(Algebraic Connectivity)
MATLAB实例:构造网络连接图(Network Connection)及计算图的代数连通度(Algebraic Connectivity) 作者:凯鲁嘎吉 - 博客园 http://www.cnbl ...
- openstack(liberty):部署实验平台(一,基础网络环境搭建)
openstack项目的研究,到今天,算是要进入真实环境了,要部署实验平台了.不再用devstack了.也就是说,要独立controller,compute,storage和network了.要做这个 ...
- ContOS网络连接及简单的ssh Xshell连接!
这边简单的记录一下下ContOS网络连接及简单的ssh Xshell连接! 首先你得安装一个Contos Linux系统对吧! 1.找到设置--->网络-->有线连接-->IPv4 ...
- 简单区分VMware的三种网络连接模式(bridged、NAT、host-only)
艺搜简介 VMware在安装时默认安装了两块虚拟网卡,VMnet1和VMnet8,另外还有VMnet0.这些虚拟网卡的配置都是由Vmware虚拟机自动生成的,一般来说不需要用户自行设置. Vmware ...
- VMware/KVM/OpenStack虚拟化之网络模式总结
一.VMware虚拟机网络模式 Vmware虚拟机有三种网络模式:Bridged (桥接模式).NAT (网络地址转换模式).Host-Only (仅主机模式).下面分别总结下这三种网络模式: 1. ...
- CentOS7.4安装部署openstack [Liberty版] (一)
一.OpenStack简介 OpenStack是一个由NASA(美国国家航空航天局)和Rackspace合作研发并发起的,以Apache许可证授权的自由软件和开放源代码项目. OpenStack是一个 ...
随机推荐
- Magento给新产品页面添加分页
本文介绍如何让magento创建一个带分页功能的新到产品页面,方便我们在首页或者其它CMS Page调用和展示新到产品. 在Magento我们经常有的做法是建立一个可以调用新产品的block,然后通过 ...
- 解决spring配置中的bean类型的问题:BeanNotOfRequiredTypeException
解决spring配置中的bean类型的问题:BeanNotOfRequiredTypeException这个问题出现的原因:一般在使用annotation的方式注入spring的bean 出现的,具体 ...
- 故事板(Storyboard)
1 使用Storyboard完成各项常见功能 1.1 问题 故事板Storyboard是IOS5开始引入的一个新的系统,将多个视图文件(类似xib文件)集中到一个单独的可视化工作区间,负责创建和管理所 ...
- markdown to html
/************************************************************************* * markdown to html * 说明: ...
- Sonar + Jacoco,强悍的UT, IT 双覆盖率统计(转)
以前做统计代码测试覆盖,一般用Cobertura.以前统计测试覆盖率,一般只算Unit Test,或者闭上眼睛把Unit Test和Integration Test一起算. 但是,我们已经过了迷信UT ...
- Hex Editor实现Notepad++16进制编辑功能
把HexEditor.dll文件复制到安装目录(如C:\Program Files\Notepad++\plugins),退出NotePad++重新打开即可!需要以十六进制显示时,点击菜单的:[插件] ...
- dede cms列表页调用文章简介(借鉴)
{dede:list pagesize='8' infolen='50'}<a href="[field:arcurl/]">[field:title/][内容调用代码 ...
- 关于cocos2d-x 与 cocos2d-html5 资源预加载的思考
移动端资源预加载,可以做到需要加载的时候,从本地磁盘加载到内存,当纹理不需要的时候,都是强制清理内存里的纹理占用: cc.TextureCache.getInstance().removeAllTex ...
- 关于 System.IO.FileAttributes 的 Reparse Points
关于Reparse Points找到下面的解释,要是能有更进一步的解释说明就更好了 Reparse Points其实是一个用户自定义的数据集合,它可以包含在一个文件或目录中.这种格式的数据能够被特定的 ...
- 关于项目中用到的流程的sql和表
select * from FLOW_MAIN SEQCODE FULL_NAME SHORT_NAME FLOW_DESC CREATE_TIME UPDATE_TIME 1 CoursePackF ...