Neutron SDN 手动实现手册

安装架构介绍

本文旨在通过自己搭建类似neutron （openvswitch + gre） 实现SDN 的环境，学习了解其工作原理，模拟核心原理，比如：同一租户自定义网络 instance 互通，手动为instance 分配 floating ip 等相关内容。
<ignore_js_op>

虚拟网络

需要新建3个虚拟网络Net0、Net1和Net2，其在virtual box 中对应配置如下。

 

  1. Net0:
  2.     Network name: VirtualBox  host-only Ethernet Adapter#2
  3.     Purpose: administrator / management network
  4.     IP block: 10.20.0.0/24
  5.     DHCP: disable
  6.     Linux device: eth0
  8. Net1:
  9.     Network name: VirtualBox  host-only Ethernet Adapter#3
  10.     Purpose: public network
  11.     DHCP: disable
  12.     IP block: 172.16.0.0/24
  13.     Linux device: eth1
  15. Net2：
  16.     Network name: VirtualBox  host-only Ethernet Adapter#4
  17.     Purpose: Storage/private network
  18.     DHCP: disable
  19.     IP block: 192.168.4.0/24
  20.     Linux device: eth2
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虚拟机

需要新建2个虚拟机VM1和VM2，其对应配置如下。

 

  1. VM1：
  2.     Name : network1
  3.     vCPU:1
  4.     Memory :1G
  5.     Disk:30G
  6.     Network:net1,net2,net3
  8. VM2：
  9.     Name: compute1
  10.     vCPU:1
  11.     Memory :1G
  12.     Disk:30G
  13.     Networks:net1,net2,net3
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Linux interface设置

  1. network1
  2.      eth0:10.20.0.201   (management network)
  3.      eht1:172.16.0.201   (public/external network)
  4.      eht2:192.168.4.201  (private network，gre tunning)
  6. compute1
  7.      eth0:10.20.0.202   (management network)
  8.      eht1:(disabled)
  9.      eht2:192.168.4.202  (private network，gre tunning)
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模拟安装网络节点(Network1)

模拟Network 节点相关实现，比如L3、dhcp-agent实现，为了模拟多节点网络情况，这里Network同时也模拟一个计算节点，模拟M2 openvswitch 实现，上面运行instance1。

网络接口配置

  1. vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  2. DEVICE=eth0
  3. TYPE=Ethernet
  4. ONBOOT=yes
  5. NM_CONTROLLED=yes
  6. BOOTPROTO=static
  7. IPADDR=10.20.0.201
  8. NETMASK=255.255.255.0
  10. vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
  11. DEVICE=eth1
  12. TYPE=Ethernet
  13. ONBOOT=yes
  14. NM_CONTROLLED=yes
  15. BOOTPROTO=static
  16. IPADDR=172.16.0.201
  17. NETMASK=255.255.255.0
  19. vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth2
  20. DEVICE=eth2
  21. TYPE=Ethernet
  22. ONBOOT=yes
  23. NM_CONTROLLED=yes
  24. BOOTPROTO=static
  25. IPADDR=192.168.4.201
  26. NETMASK=255.255.255.0
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重启网络服务

  1. service network restart
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安装需要用到的包

  1. yum install libvirt openvswitch python-virtinst xauth tigervnc -y
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移除默认的libvirt 网络，方便清晰分析网络情况

  1. virsh net-destroy default
  2. virsh net-autostart --disable default
  3. virsh net-undefine default
复制代码



设置允许ipforwarding

  1. vi /etc/sysctl.conf 
  2. net.ipv4.ip_forward=1
  3. net.ipv4.conf.all.rp_filter=0
  4. net.ipv4.conf.default.rp_filter=0
复制代码

立即生效

  1. sysctl -p
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启动openvswitch

  1. service openvswitch start
  2. chkconfig openvswitch on
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创建一个linux bridge

  1. brctl addbr qbr01
  2. ip link set qbr01 up
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创建一个instance，并连接到qbr01 Bridge，网络接口部分配置如下

  1. <interface type='bridge'>
  2.       <source bridge='qbr01'/>
  3.       <target dev='tap01'/>
  4.       <model type='virtio'/>
  5.       <driver name='qemu'/>
  6.       <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>
  7. </interface>
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可以参考附件./gre/instance1.xml创建

  1. cp ~/gre/ /var/tmp/
  2. cd /var/tmp/gre
  3. mv cirros-0.3.0-x86_64-disk.img instance1.img
  4. virsh define instance1.xml
  5. virsh start instance1
  6. virsh vncdisplay instance1
  7. vncviewer :0
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启动console 以后,登录添加ip 地址 192.168.1.11

  1. ip addr add 192.168.1.11/24 dev eth0
  2. route add default gw 192.168.1.1
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创建一个内部bridge br-int， 模拟 OpenStack integrated bridge

  1. ovs-vsctl add-br br-int
  2. ovs-vsctl add-port br-int gre0 -- set interface gre0 type=gre options:remote_ip=192.168.4.202
复制代码

创建一个veth peer，连接Linux Bridge 'qbr01' 和 OpenvSwich Bridge 'br-ini'

  1. ip link add qvo01 type veth peer name qvb01
  2. brctl addif qbr01 qvb01
  3. ovs-vsctl add-port br-int qvo01
  4. ovs-vsctl set port qvo01 tag=100
  5. ip link set qvb01 up
  6. ip link set qvo01 up
复制代码

查看现在network1上的 br-int

  1. ovs-vsctl show
复制代码



模拟安装计算节点(compute1)


网络接口配置

  1. vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  2. DEVICE=eth0
  3. TYPE=Ethernet
  4. ONBOOT=yes
  5. NM_CONTROLLED=yes
  6. BOOTPROTO=static
  7. IPADDR=10.20.0.202
  8. NETMASK=255.255.255.0
  10. vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
  11. DEVICE=eth1
  12. TYPE=Ethernet
  13. ONBOOT=yes
  14. NM_CONTROLLED=yes
  15. BOOTPROTO=static
  16. IPADDR=172.16.0.202
  17. NETMASK=255.255.255.0
  19. vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth2
  20. DEVICE=eth2
  21. TYPE=Ethernet
  22. ONBOOT=yes
  23. NM_CONTROLLED=yes
  24. BOOTPROTO=static
  25. IPADDR=192.168.4.202
  26. NETMASK=255.255.255.0
复制代码

重启网络服务

  1. service network restart
复制代码

安装需要用到的包

  1. yum install libvirt openvswitch python-virtinst xauth tigervnc
复制代码

移除libvirt 默认的网络

  1. virsh net-destroy default
  2. virsh net-autostart --disable default
  3. virsh net-undefine default
复制代码

设置允许ipforwarding

  1. vi /etc/sysctl.conf 
  2. net.ipv4.ip_forward=1
  3. net.ipv4.conf.all.rp_filter=0
  4. net.ipv4.conf.default.rp_filter=0
复制代码

立即生效

  1. sysctl -p
复制代码



启动openvswitch

  1. service openvswitch start
  2. chkconfig openvswitch on
复制代码

创建一个linux bridge

  1. brctl addbr qbr02
  2. ip link set qbr02 up
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创建一个vm，并连接到qbr02

上gre目录到compute1 节点，可以参考附件./gre/instance2.xml创建

  1. cp ~/gre/ /var/tmp/
  2. cd /var/tmp/gre
  3. mv cirros-0.3.0-x86_64-disk.img instance2.img
  4. virsh define instance2.xml
  5. virsh start instance2
  6. virsh vncdesplay instance2
  7. vncviewer :0
复制代码



启动console 以后,登录添加ip得知 192.168.1.12

  1. ip addr add 192.168.1.12/24 dev eth0
  2. route add default gw 192.168.1.1
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创建一个内部bridge br-int， 模拟 OpenStack integrated bridge

  1. ovs-vsctl add-br br-int
  2. ovs-vsctl add-port br-int gre0 -- set interface gre0 type=gre options:remote_ip=192.168.4.201
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创建一个veth peer，连接Linux Bridge 'qbr02' 和 OpenvSwich Bridge 'br-ini'

  1. ip link add qvo02 type veth peer name qvb02
  2. brctl addif qbr02 qvb02
  3. ovs-vsctl add-port br-int qvo02
  4. ovs-vsctl set port qvo02 tag=100
  5. ip link set qvb02 up
  6. ip link set qvo02 up
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查看现在network1 上的 br-int

  1. ovs-vsctl show
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检查是否能连通instance1，在instance2的控制台

  1. ping 192.168.1.11
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通过 Network Namespace 实现租户私有网络互访

添加一个namespace，dhcp01用于隔离租户网络。

  1. ip netns add dhcp01
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为私有网络192.168.1.0/24 ，在命名空间dhcp01 中 创建dhcp 服务

  1. ovs-vsctl add-port br-int tapdhcp01 -- set interface tapdhcp01 type=internal
  2. ovs-vsctl set port tapdhcp01 tag=100
  4. ip link set tapdhcp01 netns dhcp01
  5. ip netns exec dhcp01 ip addr add 192.168.1.2/24 dev tapdhcp01
  6. ip netns exec dhcp01 ip link set tapdhcp01 up
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检查网络是否连通，在namespace 访问instance1 和 instance2

  1. ip netns exec dhcp01 ping 192.168.1.12
  2. ip netns exec dhcp01 ping 192.168.1.11
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通过 Network Namespace 和Iptables 实现L3 router

ovs-vsctl add-br br-ex

重新配置eth1 和 br-ex

  1. vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
  3. DEVICE=eth1
  4. ONBOOT=yes
  5. BOOTPROTO=none
  6. PROMISC=yes
  7. MTU=1546
  9. vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br-ex
  11. DEVICE=br-ex
  12. TYPE=Bridge
  13. ONBOOT=yes
  14. BOOTPROTO=none
  15. IPADDR0=172.16.0.201
  16. PREFIX0=24
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重启启动网络服务

  1. ovs-vsctl add-port br-ex eth1 && service network restart
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检查网络，配置后是否连通

  1. ping 172.16.0.201
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添加一个namespace，router01 用于路由和floating ip 分配

  1. ip netns add router01
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在br-int添加一个接口，作为私有网络192.168.1.0/24的网关

  1. ovs-vsctl add-port br-int qr01 -- set interface qr01 type=internal
  2. ovs-vsctl set port qr01 tag=100
  4. ip link set qr01 netns router01
  5. ip netns exec router01 ip addr add 192.168.1.1/24 dev qr01
  6. ip netns exec router01 ip link set qr01 up
  7. ip netns exec router01 ip link set lo up
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在br-ex中添加一个接口，用于私网192.168.1.0/24设置下一跳地址

  1. ovs-vsctl add-port br-ex qg01 -- set interface qg01  type=internal
  2. ip link set qg01  netns router01
  3. ip netns exec router01 ip addr add 172.16.0.100/24 dev qg01 
  4. ip netns exec router01 ip link set qg01 up
  5. ip netns exec router01 ip link set lo up
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模拟分配floating ip 访问instance1

为instance1 192.168.1.11 分配floating ip，172.16.0.101

  1. ip netns exec router01 ip addr add 172.16.0.101/32 dev qg01 
  3. ip netns exec router01  iptables -t nat -A OUTPUT -d 172.16.0.101/32  -j DNAT --to-destination 192.168.1.11
  4. ip netns exec router01  iptables -t nat -A PREROUTING -d 172.16.0.101/32 -j DNAT --to-destination 192.168.1.11
  5. ip netns exec router01  iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.11/32 -j SNAT --to-source 172.16.0.101
  6. ip netns exec router01  iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.0/24 -j SNAT --to-source 172.16.0.100
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测试floating ip

  1. ping 172.16.0.101
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如果需要清除nat chain

  1. iptables -t nat -F
posted on 2015-04-08 11:02  Yudar  阅读(623)  评论(0)  编辑  收藏  举报

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