2023學(xué)年完整公開(kāi)課版網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

9.網(wǎng)絡(luò)服務(wù)2學(xué)習(xí)目標(biāo)了解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的相關(guān)概念了解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)基本架構(gòu)和管理方法掌握如何創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)39neutron網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)要求公司要求如下：創(chuàng)建項(xiàng)目研發(fā)部?jī)?nèi)部使用網(wǎng)絡(luò)，名稱為RD-Net,子網(wǎng)名為RD-Subnet網(wǎng)段為/24，網(wǎng)關(guān)為。創(chuàng)建業(yè)務(wù)部?jī)?nèi)部使用網(wǎng)絡(luò)，名稱為BS-Net,子網(wǎng)名為BS-Subnet網(wǎng)段為/24，網(wǎng)關(guān)為。創(chuàng)建工程部?jī)?nèi)部使用網(wǎng)絡(luò)，名稱為IT-Net,子網(wǎng)名為IT-Subnet網(wǎng)段為/24網(wǎng)關(guān)為。創(chuàng)建外來(lái)使用網(wǎng)絡(luò)名稱為Guest-Net,子網(wǎng)名為Guest-Subnet網(wǎng)段為/24，網(wǎng)關(guān)為。4neutron網(wǎng)絡(luò)管理9Neutron概述Neutron，提供了以下對(duì)象抽象:網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)和路由器。每一個(gè)都有模仿其物理副本的功能：網(wǎng)絡(luò)包含子網(wǎng)，路由器在不同的子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)之間路由通信。Neutron網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是OpenStack管理所有的網(wǎng)絡(luò)方面的虛擬網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(VirtualNetworkingInfrastructure，VNI)和訪問(wèn)層方面的物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(PhysicalNetworkingInfrastructure，PNI)5neutron網(wǎng)絡(luò)管理9Neutron概述在OpenStack中，計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)是其核心內(nèi)容也是核心組件，在具體的功能實(shí)現(xiàn)和服務(wù)的訪問(wèn)，以實(shí)現(xiàn)提供云計(jì)算環(huán)境下的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能。3.DHCPagent：負(fù)責(zé)DHCP配置，為虛擬機(jī)分配IP2.Neutron-openvswitch-agent：連接虛擬機(jī)到網(wǎng)絡(luò)端口，運(yùn)行在每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)6neutron網(wǎng)絡(luò)管理9Neutron架構(gòu)介紹Neutron組件包含了五個(gè)主要子服務(wù)，分別為:neutron-server、neutron-openvswitch-agent、dhcp-aget、l3-agent和metadata-agent9.NeutronServer：實(shí)現(xiàn)NeutronAPI和API擴(kuò)展、管理Network、subnet、port4.L3-agent：負(fù)責(zé)公網(wǎng)浮動(dòng)ip地址和NAT、負(fù)責(zé)其他三層特性，例如負(fù)載均衡，每個(gè)network對(duì)應(yīng)一個(gè)L3agent5.Metadata-agent：提供元數(shù)據(jù)服務(wù)，Neutron的l3-agent、dhcp-agent、nova、metadataapiserver79neutron網(wǎng)絡(luò)管理Neutron架構(gòu)介紹Neutron架構(gòu)示意圖8Neutron底層網(wǎng)絡(luò)9neutron網(wǎng)絡(luò)管理Providernetwork網(wǎng)絡(luò)均由管理員創(chuàng)建而對(duì)應(yīng)的為數(shù)據(jù)中心以后的物理網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)網(wǎng)段，常見(jiàn)的創(chuàng)建為：provider:network_type(網(wǎng)絡(luò)類型，包括vxlan,gre,vlan,flat,local)當(dāng)然這種網(wǎng)絡(luò)僅僅只是作為租戶或者租戶之間共享的網(wǎng)絡(luò)，并不需要L3agent。9Neutron底層網(wǎng)絡(luò)9neutron網(wǎng)絡(luò)管理TenantNetwork網(wǎng)絡(luò)均是由租戶的普通用戶創(chuàng)建默認(rèn)情況下租戶是不能創(chuàng)建共享的網(wǎng)絡(luò)，所以保證租戶之間的網(wǎng)絡(luò)隔離，也不被其他租戶發(fā)現(xiàn)和使用。在tenantnetwork中也有l(wèi)ocal，flat，vlan，gre和vxlan等類型。但是tenant普通用戶創(chuàng)建的Flat和VLan的tenantnetwork實(shí)際還是Providernetwork(屬于某一個(gè)實(shí)際物理網(wǎng)段)，所以真正有產(chǎn)生Tenantnetwork的為GRE和Vxlan，這種和物理網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有任何的聯(lián)系。2.Providernetwork和物理網(wǎng)絡(luò)的某段直接映射，比如對(duì)應(yīng)某個(gè)VLAN，因此需要預(yù)先在物理網(wǎng)絡(luò)中做相應(yīng)的配置。而tenantnetwork是虛擬化的網(wǎng)絡(luò)，Neutron需要負(fù)責(zé)其路由等三層功能。3.對(duì)Flat和VLAN類型的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，只有Providernetwork才有意義。即使是這種類型的tenantnetwork，其本質(zhì)上也是對(duì)應(yīng)于一個(gè)實(shí)際的物理段。1.Providernetwork是由admin用戶創(chuàng)建的，而Tenantnetwork是由tenant普通用戶創(chuàng)建的。10Neutron底層網(wǎng)絡(luò)9neutron網(wǎng)絡(luò)管理Providernetwork與TenantNetwork有以下幾點(diǎn)區(qū)別11Neutron底層網(wǎng)絡(luò)9neutron網(wǎng)絡(luò)管理5.Providernetwork根據(jù)admin用戶輸入的物理網(wǎng)絡(luò)參數(shù)創(chuàng)建；而tenantwork由tenant普通用戶創(chuàng)建，Neutron根據(jù)其網(wǎng)絡(luò)配置來(lái)選擇具體的配置，包括網(wǎng)絡(luò)類型，物理網(wǎng)絡(luò)和segmentation_id。6.創(chuàng)建Providernetwork時(shí)允許使用不在配置項(xiàng)范圍內(nèi)的segmentation_id4.對(duì)GRE和VXLAN類型的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，只有tenantnetwork才有意義，因?yàn)樗旧聿灰蕾囉诰唧w的物理網(wǎng)絡(luò)，只是需要物理網(wǎng)絡(luò)提供IP和組播即可。Neutron網(wǎng)絡(luò)模式FlatDHCP模式通常指定一個(gè)子網(wǎng)，規(guī)定虛擬機(jī)能使用的ip地址范圍，創(chuàng)建實(shí)例時(shí)從有效ip地址池獲取一個(gè)IP，為虛擬機(jī)實(shí)例分配,自動(dòng)配置好網(wǎng)橋、通過(guò)DNSmasq分配地址。12neutron網(wǎng)絡(luò)管理9Neutron網(wǎng)絡(luò)模式139neutron網(wǎng)絡(luò)管理Neutron網(wǎng)絡(luò)模式Gre網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了跨不同網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)二次IP通信并，而且通信封裝在IP報(bào)文中，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)隧道149neutron網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)包接收網(wǎng)卡模式主要以下幾種：

直接模式：只接收目MAC是網(wǎng)卡自己的數(shù)據(jù)幀。

組播模式：接收所有的組播報(bào)文數(shù)據(jù)幀。

廣播模式：接收廣播幀。123

混雜模式：可以接收所有任意目的MAC報(bào)文、無(wú)論報(bào)文的目的和MAC

是否是自身的網(wǎng)卡MAC地址、單播或者非單播。4在Linux網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中部分的網(wǎng)卡都是自帶端口自協(xié)商的功能，網(wǎng)卡的設(shè)置不同和報(bào)文的目的MAC地址判斷是否接受該報(bào)文。通常情況下網(wǎng)卡只接收MAC為網(wǎng)卡自身地址的數(shù)據(jù)幀和廣播的數(shù)據(jù)幀，以及自己所在組播的組播報(bào)文。159neutron網(wǎng)絡(luò)管理LinuxBridge和VlanLinuxBridge模擬了物理網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)橋的概念，將數(shù)N多個(gè)服務(wù)器端口加入到網(wǎng)橋中來(lái)，網(wǎng)橋端口對(duì)端相連的設(shè)備通過(guò)發(fā)送報(bào)文給LinuxBridge，并通過(guò)LinuxBridge學(xué)習(xí)報(bào)文SMAC和查找報(bào)文的DMAC轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的目的地，這點(diǎn)也是和普通的二層交換機(jī)非常類似。它既可以是物理網(wǎng)卡設(shè)備也可以是虛擬的端口。169neutron網(wǎng)絡(luò)管理LinuxBridge和Vlan2.LinuxBridge在Openstack的云計(jì)算網(wǎng)路中也是有著非常重要和廣泛的應(yīng)用，nova-network即使用LinuxBridge和Vlan做租戶隔離，即使后面的Neutron組建在Openvswitch做了Plugin時(shí)也大量用到了LinuxBridge和Vlan。1.LinuxBridge本身是沒(méi)有vlan功能，需要Vlan模塊協(xié)作實(shí)現(xiàn)Vlan過(guò)濾的功能，當(dāng)端口加入到LinuxBridge中，默認(rèn)的是不屬于任何Vlan或者屬于所有vlan，需要自己配置vlan才能轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文通過(guò)；LinuxBridge沒(méi)有配置vlan端口就會(huì)讓所有的報(bào)文通過(guò)。179neutron網(wǎng)絡(luò)管理OpenvSwitch說(shuō)明OpenvSwitch是開(kāi)源Apache2.0的高質(zhì)量多層次虛擬交換機(jī)軟件，在某一個(gè)虛擬化的環(huán)境中vSwitch的主要功能：傳遞VM之間的流量、實(shí)現(xiàn)VM和外界網(wǎng)絡(luò)通信。最初的虛擬機(jī)之間的隔離使用了Nova-network，底層采用的是LinuxBridge技術(shù)，虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組建和配置非常不靈活而且配置無(wú)法模塊化，擴(kuò)展非常困難，對(duì)于運(yùn)維來(lái)說(shuō)他也是對(duì)錯(cuò)誤定位也有一定的難度，OpenvSwitch就是為了解決以上為題而出現(xiàn)的，支持QoS、鏡像功能、netflow功能等。OpenvSwitch支持vlan、vxlan、gre等多種隔離方式，同時(shí)支持OpenFlow協(xié)議，在后續(xù)的SDN技術(shù)可以延續(xù)對(duì)其管理。189neutron網(wǎng)絡(luò)管理NameSpace方案linux的namespace稱之為container，是一種資源隔離方案，是基于容器的虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)，和C++里面的namespace非常類似，所以namespace是屬于linux系統(tǒng)層次資源管理和使用的技術(shù)內(nèi)容，不是屬于網(wǎng)絡(luò)部分的概念。199neutron網(wǎng)絡(luò)管理NameSpace方案2.部署namespace開(kāi)銷(xiāo)小，部署迅速，但是這對(duì)內(nèi)核開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)是難事Namespace特點(diǎn)3.與其他的虛擬化技術(shù)和云計(jì)算平臺(tái)來(lái)比，不能指定任意想要的操作系統(tǒng)并部署想要的操作軟件。1.在不同的namespace中資源是隔離的，信息傳遞只能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成。209neutron網(wǎng)絡(luò)管理DNSmasq工具DNSmasq是一個(gè)小巧且方便地用于配置DNS和DHCP的工具，適用于小型網(wǎng)絡(luò)，它提供了DNS功能和可選擇的DHCP功能。它服務(wù)那些只在本地適用的域名，這些域名是不會(huì)在全球的DNS服務(wù)器中出現(xiàn)的。DHCP服務(wù)器和DNS服務(wù)器結(jié)合，并且允許DHCP分配的地址能在DNS中正常解析，而這些DHCP分配的地址和相關(guān)命令可以配置到每臺(tái)主機(jī)中，也可以配置到一臺(tái)核心設(shè)備中（比如路由器），DNSmasq支持靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種DHCP配置方式。

DNSmasq219neutron網(wǎng)絡(luò)管理DNSmasq工具DNSmasq主要作用是為虛擬機(jī)提供IP地址的分配，即每一個(gè)dnsmasq進(jìn)程提供一個(gè)DHCP服務(wù)，同樣的每啟動(dòng)一個(gè)這樣的DHCP進(jìn)程同樣保存在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的/var/lib/neutron/dhcp/目錄內(nèi)部，而實(shí)例對(duì)應(yīng)的MAC和分配的IP則相對(duì)應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)ID內(nèi)的hosts文件內(nèi)。

229neutron網(wǎng)絡(luò)管理Neutron網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠嗥矫婢W(wǎng)絡(luò)239neutron網(wǎng)絡(luò)管理Neutron網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠旌掀矫嫠接芯W(wǎng)絡(luò)249neutron網(wǎng)絡(luò)管理Neutron網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌接芯W(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商路由259neutron網(wǎng)絡(luò)管理Neutron網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌接芯W(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)每個(gè)租戶創(chuàng)建自己專屬的網(wǎng)絡(luò)區(qū)段269網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理查看系統(tǒng)擴(kuò)展列出系統(tǒng)擴(kuò)展命令如下，執(zhí)行結(jié)果如圖：$neutronext-list-calias-cname279網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)生效環(huán)境變量命令如下：#source/etc/keystone/admin-openrc.sh創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)的命令如下，執(zhí)行結(jié)果如圖：$neutronnet-createext-net--shared--router:external=True創(chuàng)建子網(wǎng)289網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理$neutronsubnet-createext-net--nameext-subnet--allocation-poolstart=00,end=00--disable-dhcp--gateway54/24299網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建用戶網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建用戶網(wǎng)絡(luò)的命令如下，執(zhí)行結(jié)果如圖：$neutronnet-createdemo-net309網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建用戶子網(wǎng)$neutronsubnet-createdemo-net--namedemo-subnet--gateway/24319網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建路由器$neutronrouter-createrouter1329網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理查看網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D創(chuàng)建路由器接口的命令如下，執(zhí)行結(jié)果如圖：$neutronrouter-interface-addrouter1demo-subnet$neutronrouter-gateway-setrouter1ext-net339網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建路由器接口349neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建各部門(mén)外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)結(jié)果:359網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建各部門(mén)外網(wǎng)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)結(jié)果:369網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理命令行創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)#neutronnet-createBS-Net1Q#neutronsubnet-create--nameBS-Subnet--gateway--allocation-poolstart=,end=54BS-Net/24379網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建業(yè)務(wù)部網(wǎng)絡(luò)389網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建業(yè)務(wù)部網(wǎng)絡(luò)399網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建工程部網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)#neutronnet-createIT-Net#neutronsubnet-create--nameIT-Subnet--gateway--allocation-poolstart=,end=54IT-Net/24409網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建工程部網(wǎng)絡(luò)419網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建工程部子網(wǎng)429網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建對(duì)外訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)#neutronnet-createGuest-Net#neutronsubnet-create--nameGuest-Subnet--gateway--allocation-poolstart=,end=54Guest-Net/24439網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建對(duì)外訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)449網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建對(duì)外訪問(wèn)子網(wǎng)459網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)建安全組469網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理安全組管理界面479網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理安全組規(guī)則管理489網(wǎng)絡(luò)服務(wù)neutron網(wǎng)絡(luò)管理通過(guò)CLI界面創(chuàng)建安全組規(guī)則#novasecgroup-createBS_Rule業(yè)務(wù)部安全組規(guī)則#nov