openstacknovanetwork

作为openstack中的核心组件&＃xff0c;nova肩负着管理虚拟机的使命。nova提供nova-api&＃xff0c;nova-scheduler&＃xff0c;nova-network等几个重要的服务。而其中nova-network是openstack网络管理模块neutron还没有独立出来时候的前身&＃xff0c;当然其功能就是网络和地址管理&＃xff0c;它会创建虚拟网络。

nova支持三种类型的网络&＃xff0c;对应三种网络管理类型&＃xff0c;分别为Flat管理模式、FlatDHCP管理模式、VLAN管理模式。默认使用VLAN模式。首先简单介绍一下这三种网络模式&＃xff1a;

1. Flat模式&＃xff1a;所有实例连接到同一个虚拟网络&＃xff0c;网络架构采用扁平的结构&＃xff0c;需要手动设置网桥

2. FlatDHCP模式&＃xff1a;与Flat模式类似&＃xff0c;所有实例连接到同一个虚拟网络。不同的是&＃xff0c;实例ip地址的分配采用DHCP模式获取&＃xff08;nova-network节点提供虚拟DHCP服务&＃xff09;&＃xff0c;而且可以自动建立网桥

3. VLAN模式&＃xff1a;以划分子网的形式将网络隔离开&＃xff0c;为不同项目提供受保护的网段&＃xff0c;该模式需要在交换机层面进行相应的配置

下面我们来详细的介绍一下该三种模式及其工作机制&＃xff1a;

• Flat模式&＃xff1a;

1&＃xff09;指定一个子网&＃xff0c;规定虚拟机可以使用的ip范围&＃xff0c;也就是配置文件中的fixed_range&＃xff0c;分配的ip不能超过这个范围

2&＃xff09;创建实例时&＃xff0c;从ip池中取出一个有效ip&＃xff0c;在实例启动时注入到实例的镜像文件中

3&＃xff09;手动设置好一个网桥&＃xff08;br100&＃xff09;&＃xff0c;所有实例都是同这个网桥连接&＃xff0c;形成一个虚拟网络&＃xff0c;nova-network所在的节点作为默认网关

4&＃xff09;nova-network服务所在节点&＃xff08;以下称网络控制器&＃xff09;对虚拟机实例进行NAT转换&＃xff0c;实现实例对外网&＃xff08;Internet&＃xff09;的访问

注&＃xff1a;Internet若想访问虚拟机实例需要给虚拟机分配浮动ip&＃xff08;float_ip&＃xff09;或实现宿主机到虚拟机的端口映射

• FlatDHCP模式&＃xff1a;

1&＃xff09;与Flat模式类似&＃xff0c;自动建立网桥&＃xff0c;从ip池中获取有效ip地址分配给每个虚拟机实例作为固定ip&＃xff08;fixed_ip&＃xff09;

2&＃xff09;网络控制器运行dnsmasq服务监听这个网桥

3&＃xff09;实例通过网络控制器实现实例对外网&＃xff08;Internet&＃xff09;的访问

注&＃xff1a;Internet若想访问虚拟机实例需要给虚拟机分配浮动ip&＃xff08;float_ip&＃xff09;或实现宿主机到虚拟机的端口映射

• VLAN模式&＃xff1a;
  

1&＃xff09;网络控制器上的DHCP服务器从被分配到项目的子网中获取ip地址

2&＃xff09;为了使用户得到项目的实例&＃xff08;访问私网网段&＃xff09;&＃xff0c;需要创建一个特殊的VPN实例

3&＃xff09;计算节点为用户生成证书和Key&＃xff0c;使得用户可以访问VPN&＃xff0c;同时计算节点自动启动VPN

注&＃xff1a;每一个项目都具有自己的VLAN和网桥&＃xff0c;所有属于某个项目的实例都位于同一个VLAN下&＃xff0c;这些实例获取到一些只能从VLAN内部访问到的私有ip地址。VLAN模式需要交换机支持VLAN模式。

• FlatDHCP与VLAN
  

由于FlatDHCP采用扁平式结构&＃xff0c;实例若能被外网访问都被分配了公网地址&＃xff08;float_ip&＃xff09;&＃xff0c;在虚拟机实例数量较多时&＃xff0c;容易发生地址冲突。所以FlatDHCP模式适合在小型的实验环境部署。而VLAN模式则适合在业务量较大的企业环境应用。

• FlatDHCP模式部署

根据业务需求&＃xff0c;FlatDHCP可分为多种部署模式。这里为了实现复杂环境中的高可用&＃xff08;HA&＃xff09;&＃xff0c;主要介绍在服务器为双网卡且环境中存在多个计算节点的情况下的multi_host&＃xff08;多个网络控制器节点&＃xff09;模式。

该种模式下&＃xff0c;为每个计算节点安装nova-network服务&＃xff0c;每个计算节点上的flat_interface作为网桥提供dhcp&＃xff0c;dns服务&＃xff0c;为在其上的实例的网关。实例不必都从控制节点通过。

notice&＃xff1a;

先前OpenStack只有Nova 和 Swift&＃xff0c;Nova负责了大量的功能&＃xff0c;包括网络&＃xff08;Nova-network&＃xff09;后来为了开发&＃xff0c;管理&＃xff0c;运维方便&＃xff0c;逐渐将个模块从Nova分离出来&＃xff0c;网络就是Neutron&＃xff0c;Neutron支持了大量功能都是Nova-network不支持的&＃xff0c;Nova-network目前已在上游社区废弃。