网络虚拟化技术2

一、交换机

1、VLAN

 

VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名为"虚拟局域网"。

       虚拟局域网（VLAN）是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得

名虚拟局域网。

        VLAN是一种比较新的技术，工作在OSI参考模型的第2层和第3层，一个VLAN就是一个广播域，VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。与传统的局域网技术相比较，VLAN技术更加灵活，它具有以下优点：

       网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少；可以控制广播活动；可提高网络的安全性。

在计算机网络中，一个二层网络可以被划分为多个不同的广播域，一个广播域对应了一个特定的用户组，默认情况下这些不同的广播域是相互隔离的。不同的广播域之间想要通信，需要通过一个或多个路由器。这样的一个广播域就称为VLAN。

 

什么是VLAN？

         Virtual LAN; LAN即为广播帧能够到的节点范围，也即能够直接通信的范围；

 

VLAN划分的方式:

                 基于MAC地址

                 基于交换机Port实现

                 基于IP地址实现

                 基于用户实现

 

交换机接口的类型：

          访问链接：access link

          汇聚链接：trunc link

                   

VLAN的汇聚方式：

              IEEE 802.1q

                 ISL: Inter Switch Link

 

VXLAN（扩展的vlan）：能划分更多的vlan

使linu支持vlan：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

[root@BAIYU_173 ~]#  [root@BAIYU_173 ~]# modinfo 8021q filename:       /lib/modules/2.6.32-573.el6.x86_64/kernel/net/8021q/8021q.ko version:        1.8 license:        GPL alias:          rtnl-link-vlan srcversion:     24CA9E14200E9B54D970303 depends:        garp vermagic:       2.6.32-573.el6.x86_64 SMP mod_unload modversions  [root@BAIYU_173 ~]# modprobe 8021q   [root@BAIYU_173 ~]# ls /proc/net/vlan config

 

 

VLAN间路由： 

              路由器：

                     访问链接：router为每个VLAN提供一个接口

                     汇聚链接：router只向交换提供一个接口    #单臂路由

              三层交换机：

 

构建复杂的虚拟化网络的两个要件：

netns

OpenVSwitch

 

二、OpenVSwitch

        OpenvSwitch，简称OVS，是一个虚拟交换软件，主要用于虚拟机VM环境，作为一个虚拟交换机，支持Xen/XenServer, KVM, and VirtualBox多种虚拟化技术。

虚拟交换机（vswitch）主要有两个作用：传递虚拟机VM之间的流量，以及实现VM和外界网络的通信。

OVS：基于C语言研发；

1、特性

802.1q协议, trunk, access

NIC bonding（网卡版定）

NetFlow（数据流）, sFlow

QoS配置及策略

GRE（通用路由封装技术）, VxLAN, 

OpenFlow

 

2、OVS的组成部分

   ovs-vswitchd: OVS daemon, 实现数据报文交换功能，和Linux内核兼容模块一同实现了基于流的交换技术；

ovsdb-server：轻量级的数据库服务，主要保存了整个OVS的配置信息，例如接口、交换和VLAN等等；ovs-vswitchd的交换功能基于此库实现；

ovs-dpctl  一个工具，用来配置交换机内核模块，可以控制转发规则

ovs-vsctl：用于获取或更改ovs-vswitchd的配置信息，其修改操作会保存至ovsdb-server中；

ovs-appctl：主要是向OVS守护进程发送命令的，一般用不上。

ovsdbmonitor：GUI工具来显示ovsdb-server中数据信息。

ovs-controller：一个简单的OpenFlow控制器

ovs-ofctl：用来控制OVS作为OpenFlow交换机工作时候的流表内容。

ovs-pki

 

3、OVS安装和使用

1）安装OVS

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[root@BAIYU_173 ~]# yum install openvswitch-1.10.0-1.el6.x86_64.rpm [root@BAIYU_173 ~]# rpm -ql openvswitch /etc/logrotate.d/openvswitch /etc/openvswitch /etc/rc.d/init.d/openvswitch /etc/sysconfig/network-scripts/ifdown-ovs /etc/sysconfig/network-scripts/ifup-ovs /etc/sysconfig/openvswitch /usr/bin/ovs-appctl /usr/bin/ovs-benchmark /usr/bin/ovs-dpctl /usr/bin/ovs-ofctl /usr/bin/ovs-parse-backtrace /usr/bin/ovs-parse-leaks /usr/bin/ovs-pcap /usr/bin/ovs-pki /usr/bin/ovs-tcpundump /usr/bin/ovs-vsctl /usr/bin/ovsdb-client /usr/bin/ovsdb-tool /usr/sbin/ovs-bugtool /usr/sbin/ovs-vswitchd /usr/sbin/ovsdb-server /usr/share/doc/openvswitch-1.10.0   /usr/share/openvswitch   /usr/share/openvswitch/scripts   /var/lib/openvswitch /var/lib/openvswitch/pki   [root@BAIYU_173 ~]# service openvswitch start Creating empty database /etc/openvswitch/conf.db           [  OK  ] Starting ovsdb-server                                      [  OK  ] Configuring Open vSwitch system IDs                        [  OK  ] Inserting openvswitch module                               [  OK  ] Starting ovs-vswitchd                                      [  OK  ] Enabling remote OVSDB managers                             [  OK  ]

2）ovs-vsctl命令的使用

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[root@BAIYU_173 ~]# ovs ovs-appctl           ovsdb-server         ovs-parse-backtrace  ovs-tcpundump ovs-benchmark        ovsdb-tool           ovs-parse-leaks      ovs-vsctl ovs-bugtool          ovs-dpctl            ovs-pcap             ovs-vswitchd ovsdb-client         ovs-ofctl            ovs-pki               [root@BAIYU_173 ~]# ovs-vsctl --help ovs-vsctl: ovs-vswitchd management utility usage: ovs-vsctl [OPTIONS] COMMAND [ARG...]

  ovs-vsctl [OPTIONS] COMMAND [ARG...]

1 2 3 4 5 6 7 8

[root@BAIYU_173 ~]# ovs-vsctl add-br br-in [root@BAIYU_173 ~]# ovs-vsctl show e62fa42f-1f90-48ff-956d-02c5005515a2     Bridge br-in                            #虚拟交换机         Port br-in                          #虚拟交换机上端口             Interface br-in                 #端口上的配置                 type: internal              #类型：内部类型     ovs_version: "1.10.0"

 

ovs-vsctl常用命令：

show: ovsdb配置内容查看

add-br NAME：添加桥设备；

list-br: 显示所有已定义BRIDGE

del-br BRIDGE: 删除桥

 

add-port BRIDGE PORT: 将PORT添加至指定的BRIDGE

list-ports BRIDGE: 显示指定BRIDGE上已经添加的所有PORT

del-port [BRIDGE] PORT: 从指定BRIDGE移除指定的PORT

 

/etc/if-up脚本：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

#!/bin/bash # bridge=br-in if [ -n "$1" ]; then     ip link set $1 up     sleep 1     ovs-vsctl add-port $bridge $1     [ $? -eq 0 ] && exit 0 || exit 1 else     echo "Error: no port specified."     exit 2 fi

 

/etc/if-down脚本：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

#!/bin/bash # bridge=br-in if [ -n "$1" ]; then     ip link set $1 down     sleep 1     ovs-vsctl del-port $bridge $1     [ $? -eq 0 ] && exit 0 || exit 1 else     echo "Error: no port specified."     exit 2 fi

 

三、GRE:

GRE：Generic Routing Encapsulation

     通用路由封装；是一种隧道技术；

 将常见的网络协议基于Ip包封装起来，