【OpenStack】network相关知识学习

network

类型

• local：通信不跨主机，必须同一网段，主要做单机测试使用；
  
  

• flat：统计可以跨主机，但是需要在同一网段；
  
  每个 flat network 都会独占一个物理网卡
  
  

计算节点上 bridge 的名称与控制节点上一致，都是 brqf153b42f-c3，表明是同一个 network

• vlan: 工作在二层广播域（链路层），二层隔离，跨主机通信，可以不必在同一网段（待确认），同一vlan下的网络，都可以进行通信，但是vlan之间通信必须使用路由器，即：vlan内网络互通，vlan间网络隔离；

注意： 因为物理网卡 eth1 上面可以走多个 vlan 的数据，那么物理交换机上与 eth1 相连的的 port 要设置成 trunk 模式，而不是 access 模式。

cirros-vm1（172.16.100.3） 与 cirros-vm2（172.16.100.4） 位于不同节点，通过 vlan100 相连，可互相通信。

cirros-vm1 位于控制节点，属于 vlan100。
cirros-vm2 位于计算节点，属于 vlan100。
cirros-vm3 位于计算节点，属于 vlan101。
cirros-vm1 与 cirros-vm2 都在 vlan100，它们之间能通信。
cirros-vm3 在 vlan101，不能与 cirros-vm1 和 cirros-vm2 通信。

• Vxlan: 隧道技术
• gre:

port

可以看做是vSwitch上的一个端口，主要包括两个属性：

1. ip （在network、subnet约束）
2. mac

目前官方文档可以看出，port可以与3种device关联；

1. vm的vif（虚拟网卡）：compute:nova (server instance)，port绑定到vm的VIF，则该port的ip和mac会分配给这个VIF ==> 用于为虚拟机提供网络服务；
2. router的interface上： network:router_interface (router interface)，用于不同的subnets之间互相通信
3. dhcp: network:dhcp (DHCP agent)

Switches

• 连接处于相同二层网络的hosts;
• 运行在layer-2层网络；
• 基于Mac地址转发数据包；

Routers

• 运行在layer-3层网络；
• 基于IP地址转发数据包

接入的物理 router 有两个 interface ip：
172.16.100.1 对应 vlan100 的网关。
172.16.101.1 对应 vlan101 的网关。

当 cirros-vm1 要跟 cirros-vm3 通信时，数据包的流向是这样的：
1. 因为 cirros-vm1 的默认网关指向 172.16.100.1，cirros-vm1 发送到 cirros-vm3 的数据包首先通过 vlan100 的 interface 进入物理 router。
2. router 发现目的地址 172.16.101.3 与 172.16.101.1 为同一个 vlan，则从 vlan101 的 interface 发出。
3. 数据包经过 brq1d7040b8-01 最终到达 cirros-vm3

vlan

VLAN is a networking technology that enables a single switch to act as if it was multiple independent switches

一种网络技术：可以将1个switch当做多个独立的switchs使用；

示例：

两台host连接到同一台switch上，如果这两个主机处于不同的vlan网络下，则这两台主机的流量是隔离的，互相不可见。

上述场景： 1个switch实际上扮演着2个独立switch的角色；

不同的vlan网络，流量是相互隔离的，不同的vlan网络间进行通信，需要使用route

Floating IP

作用和原理

1. floating IP 能够让外网直接访问租户网络中的 instance。这是通过在 router 上应用 iptalbes 的 NAT 规则实现的。
2. floating IP 是配置在 router 的外网 interface 上的，而非 instance，这一点需要特别注意

创建和绑定

1. ext_net创建 floating ip：只能在外部网络上创建浮动IP，创建时，需要指定外部网络的networkId;
2. 绑定到内部port：创建完 FIP 后，需要绑定到 1个 内部port上（这个 内部port 对应的ip就是 fixed ip）；

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Vxlan

实现方式：

1. Linux vxlan 创建一个 UDP Socket，默认在 8472 端口监听。
2. Linux vxlan 在 UDP socket 上接收到 vxlan 包后，解包，然后根据其中的 vxlan ID 将它转给某个 vxlan interface，然后再通过它所连接的 linux bridge 转给虚机
3. Linux vxlan 在收到虚机发来的数据包后，将其封装为多播 UDP 包，从网卡发出。

vxlan-100 的 VNI 是 100

1. cirros-vm1（172.16.100.3） 与 cirros-vm2（172.16.100.4） 位于不同节点，通过 vxlan100 相连
2. 可以互相通信

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防火墙 vs 安全组

相同点

1. 底层都是通过 iptables实现

不同点

1. Fwaas：iptables规则应用在router上，保护整个租户网卡；
2. 安全组：iptables规则应用在虚拟网卡上（在宿主机上实现iptables），保护的是单个instance；
3. Fwaas可以定义allow和deny规则；安全组只能定义allow规则；

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VPC互通

参考

https://docs.openstack.org/neutron/queens/admin/intro-basic-networking.html

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