OpenStack网络服务

网络服务简介

OpenStack网络（neutron）允许您创建和将其他OpenStack服务管理的接口设备附加到网络中。插件可以适应不同的网络设备和软件，为OpenStack的架构和部署提供灵活性。

它包括以下组件：

neutron-server：接受并将API请求路由到相应的OpenStack网络插件以进行操作。

OpenStack Networking plug-ins and agent：即插即用端口，创建网络或者子网，提供IP地址。这些插件和代理根据特定云使用的供应商和技术而有所不同。OpenStack网络附带插件和代理有思科虚拟和物理交换机，NEC OpenFlow产品，Open vSwitch，Linux网桥和VMware的NSX产品。常见的代理是L3（layer 3）、DHCP和插件代理（plug-in agent）。

Messaging queue：被大多数的openstack网络安装使用，用于在neutron server和各种agent之间路由信息。也可以作为数据库存储特定插件的网络状态。

   OpenStack网络服务主要与OpenStack计算服务交互，为其实例提供网络和连接。

Neutron网络概念

   OpenStack的网络（neutron）在你的OpenStack环境中管理所有虚拟网络基础设施（VNI）的网络方面，并负责到物理网络基础设施（PNI）的接入。OpenStack网络在项目(projects)中能够创建高级的虚拟网络拓扑，其中可能包括诸如防火墙、负载均衡器和虚拟专用网（×××）等服务。

   网络提供网络、子网和路由器作为抽象的对象。每个抽象都有模仿其物理对应的功能：网络包含子网，路由器在不同的子网和网络之间路由通信。

   任何给定的网络设置至少有一个外部网络。与其他网络不同，外部网络不仅仅是一个虚拟定义的网络。相反，它代表一个到OpenStack安装之外可访问的物理外部网络的一部分。外部网络上的IP地址可以由任何物理上的外部网络访问。

   除了外部网络，任何网络都有一个或多个内部网络。这些软件定义的网络直接连接到VM。只有给定的内部网络中的VM，或通过类似于路由器的接口连接的子网，才能直接访问连接到该网络的VM。

   如果从外部网络访问VM，反之亦然，网络之间需要路由器。每个路由器都有一个网关，连接到外部网络，有一个或多个接口连接到内部网络。与物理路由器一样，子网可以访问连接到同一路由器上的其他子网上的机器，并且可以通过路由器的网关访问外部网络。

   此外，可以将外部网络上的IP地址分配到内部网络的端口。您可以将外部网络IP地址与端口关联到VM。通过这种方式，外部网络上的实体可以访问VM。

   网络也支持安全组。安全组使管理员可以按组定义防火墙规则。VM可以属于一个或多个安全组，网络在这些安全组中应用规则来阻止或允许端口，端口范围，或者是虚拟机的流量类型。

网络使用的每个插件都有自己的概念。这些概念的理解可以帮助您设置网络。所有网络安装都使用核心插件和安全组插件（或只是非安全组插件）。此外，firewall-as-a-service（FWaaS）和load-balancer-as-a-service（lbaas）插件是可以使用的。

在controller节点上部署neutron

前提准备工作：

在配置neutron之前，你必须要创建一个数据库、service credentials和API endpoints

 1、创建数据库，完成以下配置

连接到数据库

mysql -u root -p 123456

创建neutron数据库

MariaDB [(none)]>   create database neutron;
Query OK, 1 row affected (0.09 sec)

创建数据库用户并赋予权限

MariaDB [(none)]> grant all privileges on neutron.* to 'neutron'@'localhost' identified by '123456'; 
Query OK, 0 rows affected (0.16 sec)
MariaDB [(none)]>  grant all privileges on neutron.* to 'neutron'@'%' identified by '123456'; 
Query OK, 0 rows affected (0.16 sec)

 2、赋予admin用户执行命令行环境权限

[root@controller /]# source admin-openrc

3、为了创建service credentials，完成以下步骤：

创建neutron用户

[root@controller /]# openstack user create --domain default --password-prompt neutron

添加neutron用户到admin角色，次命令没有任何输出

[root@controller /]# openstack role add --project service --user neutron admin

创建neutron服务项

创建网络服务API endpoints。

[root@controller /]# openstack endpoint create --region RegionOne network public http://controller:9696

[root@controller /]# openstack endpoint create --region RegionOne network internal http://controller:9696

[root@controller /]# openstack endpoint create --region RegionOne network admin http://controller:9696

在controller节点上安装Self-service networks

安装组件：

[root@controller /]# yum install openstack-neutron openstack-neutron-ml2   openstack-neutron-linuxbridge ebtables -y

配置服务组件：

编辑配置文件/etc/neutron/neutron.conf并完成以下设置

在[database]部分配置到数据库的访问连接：

[root@controller /]# vim /etc/neutron/neutron.cnf

[database]  添加

connection = mysql+pymysql://neutron:123456@controller/neutron

在[DEFAULT]部分配置：

[DEFAULT]

core_plugin = ml2

service_plugins = router

allow_overlapping_ips = true

在[DEFAULT]部分配置到RabbitMQ的访问：

[DEFAULT]

transport_url = rabbit://openstack:123456@controller

[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 = 123456

在[DEFAULT]和[nova]部分配置网络去通知计算服务网络拓扑发生的变化

notify_nova_on_port_status_changes = true

notify_nova_on_port_data_changes = true

[nova]  添加

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 = 123456

在[oslo_concurrency]部分配置锁定路径

[oslo_concurrency]  添加

lock_path = /var/lib/neutron/tmp

配置ML2插件

ML2插件使用Linux网桥机制来构建instance的虚拟网络基础架构。

编辑/etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini文件来完成以下设置：

[root@controller /]# vim /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini

[ml2]

type_drivers = flat,vlan,vxlan

在[ml2]部分激活VXLAN self-service networks

[ml2]

tenant_network_types = vxlan

在[ml2]部分激活Linux bridge 和layer-2 population mechanisms:

mechanism_drivers = linuxbridge,l2population

在[ml2]部分激活port security扩展驱动

extension_drivers = port_security

在[ml2_type_flat]部分配置provider virtual network 作为a flat network:

[ml2_type_flat]

flat_networks = provider

在[ml2_type_vxlan]部分配置vni范围

vni_ranges = 1:1000

在[securitygroup]部分配置激活ipset来增加安全组规则效率

[securitygroup]

enable_ipset = true

配置Linux网桥代理

 Linux网桥代理构建2层虚拟网络架构并处理安全组

配置/etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini文件并完成以下配置：

[root@controller /]# vim /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini

在[linux_bridge]部分配置提供商虚拟网络和提供商物理网络的映射

[linux_bridge]

physical_interface_mappings = provider:PROVIDER_INTERFACE_NAME

PROVIDER_INTERFACE_NAME替换为控制节点外网网卡名字：eno16777736

例如：physical_interface_mappings = provider:eno16777736

在[vxlan]部分配置启用VXLAN覆盖网络，配置处理覆盖网络的物理网络接口的IP地址，并启动L2 population

[vxlan]

enable_vxlan = true

local_ip = 10.0.0.11

l2_population = true

将OVERLAY_INTERFACE_IP_ADDRESS修改为控制节点内部管理接口IP地址，10.0.0.11。

在[securitygroup]部分激活安全组并配置Linux防火墙驱动

配置3层代理

 3层代理提供路由和NAT服务

编辑配置文件/etc/neutron/l3_agent.ini并完成以下设置：

在[DEFAULT]部分配置Linux网桥驱动和外部网络桥接

[root@controller /]# vim /etc/neutron/l3_agent.ini

 Inteface_driver - linuxbridge  去掉#号

配置DHCP代理

  DHCP代理为虚拟网络提供DHCP服务

配置/etc/neutron/dhcp_agent.ini文件完成以下设置：

[DEFAULT]

interface_driver = linuxbridge

dhcp_driver = neutron.agent.linux.dhcp.Dnsmasq

enable_isolated_metadata = true

配置元数据代理

元数据代理将配置信息（如凭据）提供给实例。

配置/etc/neutron/metadata_agent.ini配置文件并完成以下配置：

[root@controller /]# vim /etc/neutron/metadata_agent.ini

DEFAULT]

nova_metadata_ip = controller

metadata_proxy_shared_secret = METADATA_SECRET

配置计算服务使用网络服务

配置/etc/nova/nova.conf文件完成以下配置，主要是配置访问参数、激活元数据代理及配置共享密码

[root@controller /]# vim /etc/nova/nova.conf

[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 = 123456
service_metadata_proxy = true
metadata_proxy_shared_secret = 123456

完成配置

 1、创建网络初始化脚本链接文件

[root@controller /]# ln -s /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini /etc/neutron/plugin.ini

2、初始生成数据库

[root@controller /]# 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

2、重启计算服务

[root@controller /]# systemctl restart openstack-nova-api.service

2、启动网络服务并设置开机启动

[root@controller /]# systemctl enable neutron-server.service \
 neutron-linuxbridge-agent.service neutron-dhcp-agent.service \
 neutron-metadata-agent.service
[root@controller /]# systemctl start neutron-server.service \
 neutron-linuxbridge-agent.service neutron-dhcp-agent.service \
 neutron-metadata-agent.service

如果是自服务网络，还需要启动3层服务：

[root@controller /]# systemctl enable neutron-l3-agent.service
[root@controller /]# systemctl start neutron-l3-agent.service

在compute节点上部署neutron

计算节点处理实例的连通性和安全性。

安装组件

[root@compute1 ~]# yum install openstack-neutron-linuxbridge ebtables ipset -y

配置通用部分：

  通用配置部分包含认证机制、消息队列和插件

1、编辑/etc/neutron/neutron.conf文件完成以下设置

在[database]部分注释掉所有的连接设置，因为计算节点不需要直接访问数据库

在[DEFAULT] 部分配置和消息队列的连接

[root@compute1 /]# vim /etc/neutron/neutron.conf

DEFAULT]

transport_url = rabbit://openstack:123456@controller

在[DEFAULT] 和[keystone_authtoken]部分配置身份验证服务访问

[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 = 123456

1、在[oslo_concurrency]配置锁定路径

[oslo_concurrency]

lock_path = /var/lib/neutron/tmp

配置自服务网络类型的网络选项

 配置linux网桥代理

Linux网桥代理构建2层虚拟网络架构并处理安全组

配置/etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini文件并完成以下配置：

在[linux_bridge]部分配置提供商虚拟网络和提供商物理网络的映射

[root@compute1 ~]# vim /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini

[linux_bridge]

physical_interface_mappings = eno16777736

eno16777736E替换为计算节点外网网卡名字：

在[vxlan]部分配置启用VXLAN覆盖网络，配置处理覆盖网络的物理网络接口的IP地址，并启动L2 population

[vxlan]

enable_vxlan = true

local_ip = 10.0.0.31

l2_population = true

将OVERLAY_INTERFACE_IP_ADDRESS修改为计算节点内部管理接口IP地址，本实验为10.0.0.31。

在[securitygroup]部分激活安全组并配置Linux防火墙驱动

[securitygroup]

enable_security_group = true

firewall_driver = neutron.agent.linux.iptables_firewall.IptablesFirewallDriver

配置计算服务使用网络服务

配置/etc/nova/nova.conf文件完成以下配置。在[neutron]部分配置访问参数

[root@compute1 ~]# vim /etc/nova/nova.conf

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 = 123456

完成配置

 1、重启计算服务

[root@compute1 ~]# systemctl restart openstack-nova-compute.service

2、启动Linux网桥代理并设置开机启动

[root@compute1 ~]# systemctl enable neutron-linuxbridge-agent.service
[root@compute1 ~]# systemctl start neutron-linuxbridge-agent.service

检查操作：

检查成功启动的neutron代理，在控制节点

[root@controller /]# source admin-openrc

[root@controller /]# openstack network agent list

dashboard在控制节点 Cinder安装 后期继续更新