一、 网络服务概述
Networking(neutron),允许创建、插入接口设备,这些设备由其他的OpenStack服务管理。插件式的实现可以容纳不同的网络设备和软件,为OpenStack架构与部署提供了灵活性。
它包含下列组件:
neutron-server
接收和路由API请求到合适的OpenStack网络插件,以达到预想的目的。
OpenStack Networking plug-ins and agents(OpenStack网络插件和代理)
插拔端口,创建网络和子网,以及提供IP地址,这些插件和代理依赖于供应商和技术而不同,OpenStack网络基于插件和代理为Cisco 虚拟和物理交换机、NEC OpenFlow产品,Open vSwitch,Linux bridging以及VMware NSX 产品穿线搭桥。
常见的代理L3(3层),DHCP(动态主机IP地址),以及插件代理。
Messaging queue(消息队列)
大多数的OpenStack Networking安装都会用到,用于在neutron-server和各种各样的代理进程间路由信息。也为某些特定的插件扮演数据库的角色,以存储网络状态 OpenStack网络主要和OpenStack计算交互,以提供网络连接到它的实例。
二、 网络概念
OpenStack网络(neutron)管理OpenStack环境中所有虚拟网络基础设施(VNI),物理网络基础设施(PNI)的接入层。OpenStack网络允许租户创建包括像 firewall,load balancer和virtual private network(VPN)等这样的高级虚拟网络拓扑。
网络服务提供网络,子网以及路由这些对象的抽象概念。每个抽象概念都有自己的功能,可以模拟对应的物理设备:网络包括子网,路由在不同的子网和网络间进行路由转发。
对于任意一个给定的网络都必须包含至少一个外部网络。不像其他的网络那样,外部网络不仅仅是一个定义的虚拟网络。相反,它代表了一种OpenStack安装之外的能从物理的,外部的网络访问的视图。外部网络上的IP地址可供外部网络上的任意的物理设备所访问
外部网络之外,任何 Networking 设置拥有一个或多个内部网络。这些软件定义的网络直接连接到虚拟机。仅仅在给定网络上的虚拟机,或那些在通过接口连接到相近路由的子网上的虚拟机,能直接访问连接到那个网络上的虚拟机。
如果外部网络想要访问实例或者相反实例想要访问外部网络,那么网络之间的路由就是必要的了。每一个路由都配有一个网关用于连接到外部网络,以及一个或多个连接到内部网络的接口。就像一个物理路由一样,子网可以访问同一个路由上其他子网中的机器,并且机器也可以访问路由的网关访问外部网络。
另外,你可以将外部网络的IP地址分配给内部网络的端口。不管什么时候一旦有连接连接到子网,那个连接被称作端口。你可以给实例的端口分配外部网络的IP地址。通过这种方式,外部网络上的实体可以访问实例.
网络服务同样支持安全组。安全组允许管理员在安全组中定义防火墙规则。一个实例可以属于一个或多个安全组,网络为这个实例配置这些安全组中的规则,阻止或者开启端口,端口范围或者通信类型。
每一个Networking使用的插件都有其自有的概念。虽然对操作VNI和OpenStack环境不是至关重要的,但理解这些概念能帮助你设置Networking。所有的Networking安装使用了一个核心插件和一个安全组插件(或仅是空操作安全组插件)。另外,防火墙即服务(FWaaS)和负载均衡即服务(LBaaS)插件是可用的。
三、 安装和配置控制节点
接下来操作在控制节点上操作
1. 先决条件
在配置OpenStack网络服务之前,必须创建一个数据库,服务凭证和API端点。
① 创建数据库,完成以下操作
mysql -u root –p
create database neutron;
grant all privileges on neutron.* to 'neutron'@'localhost' identified by 'neutron';
grant all privileges on neutron.* to 'neutron'@'%' identified by 'neutron';
flush privileges;
exit
② 获得 admin 凭证来获取只有管理员能执行的命令的访问权限:
. admin-openrc
③ 要创建服务的凭证,完成以下步骤:
创建neutron用户:
openstack user create --domain default --password-prompt neutron
把neutron加到admin角色里:
openstack role add --project service --user neutron admin
创建neutron服务实体
openstack service create --name neutron --description "OpenStack Networking" network
④ 创建网络服务API端点:
openstack endpoint create --region RegionOne network public http://controller:9696
openstack endpoint create --region RegionOne network internal http://controller:9696
openstack endpoint create --region RegionOne network admin http://controller:9696
2. 配置网络选项
可以部署网络服务使用选项1和选项2两种架构中的一种来部署网络服务。
选项1采用尽可能简单的架构进行部署,只支持实例连接到公有网络(外部网络)。没有私有网络(个人网络),路由器以及浮动IP地址。只有admin或者其他特权用户才可以管理公有网络
选项2在选项1的基础上多了layer-3服务,支持实例连接到私有网络。demo或者其他没有特权的用户可以管理自己的私有网络,包含连接公网和私网的路由器。另外,浮动IP地址可以让实例使用私有网络连接到外部网络,
例如互联网
典型的私有网络一般使用覆盖网络。覆盖网络,例如VXLAN包含了额外的数据头,这些数据头增加了开销,减少了有效内容和用户数据的可用空间。在不了解虚拟网络架构的情况下,实例尝试用以太网 最大传输单元 (MTU) 1500字节发送数据包。网络服务会自动给实例提供正确的MTU的值通过DHCP的方式。但是,一些云镜像并没有使用DHCP或者忽视了DHCP MTU选项,要求使用元数据或者脚本来进行配置
在此选择选项2部署。选项1网络点击
接下来安装和配置网络组件在控制器节点上操作,部署高级网络。
① 安装网络组建
yum install openstack-neutron openstack-neutron-ml2 openstack-neutron-linuxbridge ebtables -y
② 配置服务组件
编辑/etc/neutron/neutron.conf文件和完成以下操作:
在[database]部分,配置数据库连接
[database]
connection = mysql+pymysql://neutron:NEUTRON_DBPASS@controller/neutron
在[DEFAULT]部分,激活二层插件,路由服务,浮动ip服务:
[DEFAULT]
core_plugin = ml2
service_plugins = router
allow_overlapping_ips = true
在[DEFAULT]部分,配置 rabbitMQ信息队列接入:
[DEFAULT]
transport_url = rabbit://openstack:RABBIT_PASS@controller
在[DEFAULT]和[keystone_authtoken]部分,配置身份服务接入:
[DEFAULT]
auth_strategy = keystone
[keystone_authtoken]
auth_uri = http://controller:5000
auth_url = http://controller:35357
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = default
user_domain_name = default
project_name = service
username = neutron
password = NEUTRON_PASS
在[DEFAULT]和[nova]部分,配置网络服务通知计算的网络拓扑变化:
[DEFAULT]
notify_nova_on_port_status_changes = true
notify_nova_on_port_data_changes = true
[nova]
auth_url = http://controller:35357
auth_type = password
project_domain_name = default
user_domain_name = default
region_name = RegionOne
project_name = service
username = nova
password = NOVA_PASS
在[oslo_concurrency]部分,配置锁定路径
[oslo_concurrency]
lock_path = /var/lib/neutron/tmp
③ 配置二层网络插件
使用Linux桥接制构建ML2层 虚拟网络基础设施的实例。
编辑/etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini文件和完成以下操作:
在[ml2]部分,激活flat、vlan、vxlan网络:
[ml2]
type_drivers = flat,vlan,vxlan
在[ml2]部分,激活VXLAN自助服务网络:
[ml2]
tenant_network_types = vxlan
在[ml2]部分,激活linux桥和二层网络:
[ml2]
mechanism_drivers = linuxbridge,l2population
注意:linux桥只支持VXLAN覆盖网络。
在[ml2]部分,激活端口安全扩展机制:
[ml2]
extension_drivers = port_security
在[ml2_type_flat]部分,配置公共虚拟网络为flat网络:
[ml2_type_flat]
flat_networks = provider
在[ml2_type_vxlan]部分,为私有网络配置VXLAN网络识别的网络范围:
[ml2_type_vxlan]
vni_ranges = 1:1000
在[securitygroup]部分,激活ipset提高安全组的效率规则:
[securitygroup]
enable_ipset = true
④ 配置linux bridge agent
Linuxbridge代理为实例建立layer-2虚拟网络并且处理安全组规则。
编辑/etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini文件完成以下操作:
在[linux_bridge]部分,配置公共虚拟网络和公共物理网络接口对应起来:
[linux_bridge]
physical_interface_mappings = provider:PROVIDER_INTERFACE_NAME
把PROVIDER_INTERFACE_NAME换成物理网卡的名字:也就是第二块网卡名字:eno33554960
在[vxlan]部分,启用VXLAN覆盖网络,配置覆盖网络的物理网络接口的ip地址,和启用二层网络:
[vxlan]
enable_vxlan = True
local_ip = OVERLAY_INTERFACE_IP_ADDRESS
l2_population = True
把OVERLAY_INTERFACE_IP_ADDRESS替换成覆盖网络的底层物理网络接口ip地址,这个例子中使用管理网络接口和其他节点建立流量隧道。因此替换成管理接口ip地址:10.0.0.11
在[securitygroup]部分,激活安全组和配置linux桥 iptables防火墙:
⑤ 配置三层网络代理
三层网络为私有虚拟网络提供路由和NAT服务。
编辑/etc/neutron/l3_agent.ini文件和配置完成以下操作:
在[DEFAULT]部分,配置linux桥接口驱动和外部网络桥:
[DEFAULT]
interface_driver = linuxbridge
⑥ 配置dhcp代理
DHCP代理为虚拟网络提供dhcp服务。
编辑/etc/neutron/dhcp_agent.ini文件和完成以下操作。
在[DEFAULT]部分,配置linux bridge接口驱动,dhcp驱动并启用隔离元数据,这样在公共网络上的实例就可以通过网络来访问元数据:
[DEFAULT]
interface_driver = linuxbridge
dhcp_driver = neutron.agent.linux.dhcp.Dnsmasq
enable_isolated_metadata = true
3. 配置元数据代理
元数据代理提供配置信息,如凭证实例。
编辑/etc/neutron/metadata_agent.ini文件和完成以下操作:
在[DEFAULT]部分,配置元数据主机以及共享密码:
[DEFAULT]
nova_metadata_ip = controller
metadata_proxy_shared_secret = METADATA_SECRET
(METADATA_SECRET代表为元数据主机设置的新密钥:这里是metadata)
4. 为计算节点配置网络服务
编辑/etc/nova/nova.conf文件执行以下操作:
在[neutron]部分,配置访问参数,激活元数据代理和配置密钥:
[neutron]
url = http://controller:9696
auth_url = http://controller:35357
auth_type = password
project_domain_name = default
user_domain_name = default
region_name = RegionOne
project_name = service
username = neutron
password = NEUTRON_PASS #就是用户neutron的密码
service_metadata_proxy = true
metadata_proxy_shared_secret = METADATA_SECRET
#METADATA_SECRET:刚才设置的元数据主机密码
5. 完成安装
① 网络服务初始化脚本需要一个超链接 /etc/neutron/plugin.ini指向ML2插件配置文件/etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini。如果超链接不存在,使用下面的命令创建它:
ln -s /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini /etc/neutron/plugin.ini
② 同步数据库:
su -s /bin/sh -c "neutron-db-manage --config-file /etc/neutron/neutron.conf --config-file /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini upgrade head" neutron
③ 重启计算api服务:
systemctl restart openstack-nova-api.service
④ 设置network服务启动和开机启动
systemctl enable neutron-server.service neutron-linuxbridge-agent.service neutron-dhcp-agent.service neutron-metadata-agent.service
systemctl start neutron-server.service neutron-linuxbridge-agent.service neutron-dhcp-agent.service neutron-metadata-agent.service
选择网络选项2,高级网络 还需要启动网络三层模块:
systemctl enable neutron-l3-agent.service
systemctl start neutron-l3-agent.service
四、 安装和配置计算节点
计算节点处理连接和安全组的实例。
接下来的操作在计算节点上操作
1. 安装组件
yum install openstack-neutron-linuxbridge ebtables ipset -y
2. 配置通用组件
网络常见的组件配置包括身份验证机制、消息队列和插件。
编辑/etc/neutron/neutron.conf文件完成以下操作:
在[database]部分,注释掉任何连接选项,因为计算节点不直接访问数据库。(这里默认安装也是什么都没有,但是最好检查一下。)
在[DEFAULT]部分,配置RabbitMQ消息队列接入:
[DEFAULT]
transport_url = rabbit://openstack:RABBIT_PASS@controller
在[DEFAULT]和[keystone_authtoken]部分,配置认证服务接入:
[DEFAULT]
auth_strategy = keystone
[keystone_authtoken]
auth_uri = http://controller:5000
auth_url = http://controller:35357
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = default
user_domain_name = default
project_name = service
username = neutron
password = NEUTRON_PASS
在[oslo_concurrency]部分,配置锁定路径:
[oslo_concurrency]
lock_path = /var/lib/neutron/tmp
3. 配置网络选项
网络服务有两种形式:公共网络 和 私有网络
这里配置网络要和在控制节点配置的网络一样,选择私有网络进行配置。
配置linux bridge agent
Linuxbridge代理为实例建立layer-2虚拟网络并且处理安全组规则。
编辑/etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini文件完成以下操作:
在[linux_bridge]部分,将公共虚拟网络和公共物理网络接口对应起来:
[linux_bridge]
physical_interface_mappings = provider:PROVIDER_INTERFACE_NAME
# PROVIDER_INTERFACE_NAME :是服务器的第二块网卡名字
在[vxlan]部分,启用VXLAN覆盖网络,配置覆盖网络的物理网络接口的IP地址,启用二层交换功能:
[vxlan]
enable_vxlan = true
local_ip = OVERLAY_INTERFACE_IP_ADDRESS
l2_population = true
# OVERLAY_INTERFACE_IP_ADDRESS 管理接口的ip地址
在[securitygroup]部分,激活安全组和配置linux bridge iptables防护墙驱动:
[securitygroup]
enable_security_group = true
firewall_driver = neutron.agent.linux.iptables_firewall.IptablesFirewallDriver
4. 计算节点配置网络服务
编辑/etc/nova/nova.conf文件完成以下操作:
在[neutron]部分,配置接入参数
[neutron]
url = http://controller:9696
auth_url = http://controller:35357
auth_type = password
project_domain_name = default
user_domain_name = default
region_name = RegionOne
project_name = service
username = neutron
password = NEUTRON_PASS
5. 完成安装
① 重启计算服务
systemctl restart openstack-nova-compute.service
② 启动linux bridge agent服务和设置开机启动
systemctl enable neutron-linuxbridge-agent.service
systemctl start neutron-linuxbridge-agent.service
五、 核查操作
接下来操作在控制节点上操作
1. 获得 admin 凭证来获取只有管理员能执行的命令的访问权限:
. admin-openrc
2. 列出加载的扩展来验证neutron-server进程是否正常启动:
注意: 实际的输出结果也许与本例有细微的差异。
openstack extension list –network
3. 验证网络配置:
列出代理以验证启动 neutron 代理是否成功:
openstack network agent list
输出结果包括:控制节点上的4个代理和计算节点上的1个代理。
到现在,openstack环境已经包含了启动一个基本实例的所有组件。
可以参考openstack命令行使用手册进行操作使用openstack。