OVN实验二：使用OVN配置路由器

参考博客：
https://blog.csdn.net/zhengmx100/article/details/58137383

1、概览

基于上一篇文章中的试验环境，现在将第3层网络基础功能添加到OVN中，最终呈现出来的就是逻辑路由器链接一对逻辑交换机。
另外，路由器将被配置为通过OVN中内置的DHCP服务来提供IP地址。

2、重构逻辑组件

由于设置开始变得更加复杂，将重新构建网络架构，新的逻辑网络拓扑如下：

• 2台逻辑交换机switches: dmz 和 inside
• 逻辑路由器tenant1, 它连接着两个逻辑交换机
• IP网络dmz: 172.16.255.128/26
• IP网络inside: 172.16.255.192/26
• 每个逻辑交换机上各有一对“虚拟机”
  新的逻辑网络如下图所示：
  
  image

3、理解路由

在本次试验中，将创建一个OVN路由器，即“分布式逻辑路由器(DLR)”。 
DLR不同于传统路由器，因为它不是实际的设备，而是逻辑结构(与逻辑交换机不同)。  
DLR作为OVS中的一个功能而存在：   
换句话说，每个OVS实例能够在overlay网络转发流量之前先在本地模拟出一个三层路由器。  

4、创建逻辑交换机和逻辑路由器

在master节点上，创建逻辑交换机、逻辑路由器、对应的逻辑路由端口

ovn-nbctl lr-add tenant1
ovn-nbctl ls-add inside
ovn-nbctl ls-add dmz

ovn-nbctl lrp-add tenant1 tenant1-dmz 02:ac:10:ff:01:29 172.16.255.129/26

ovn-nbctl lsp-add dmz dmz-tenant1
ovn-nbctl lsp-set-type dmz-tenant1 router
ovn-nbctl lsp-set-addresses dmz-tenant1 02:ac:10:ff:01:29
ovn-nbctl lsp-set-options dmz-tenant1 router-port=tenant1-dmz

ovn-nbctl lrp-add tenant1 tenant1-inside 02:ac:10:ff:01:93 172.16.255.193/26  

ovn-nbctl lsp-add inside inside-tenant1
ovn-nbctl lsp-set-type inside-tenant1 router
ovn-nbctl lsp-set-addresses inside-tenant1 02:ac:10:ff:01:93  
ovn-nbctl lsp-set-options inside-tenant1 router-port=tenant1-inside  

ovn-nbctl show

image

5、添加DHCP

OVN中的DHCP与大多数的解决方案有点不同。 大多数人的想法是管理员将：

• 给定子网定义一组DHCP选项
• 创建逻辑交换机端口，给该端口定义MAC地址和IP地址
• 为该端口分配DHCP选项
• 将端口安全设置为仅允许分配的地址
  下面，将要给4台虚拟机配置逻辑端口。
  在master节点上：

ovn-nbctl lsp-add dmz dmz-vm1
ovn-nbctl lsp-set-addresses dmz-vm1 "02:ac:10:ff:01:30 172.16.255.130"
ovn-nbctl lsp-set-port-security dmz-vm1 "02:ac:10:ff:01:30 172.16.255.130"

ovn-nbctl lsp-add dmz dmz-vm2
ovn-nbctl lsp-set-addresses dmz-vm2 "02:ac:10:ff:01:31 172.16.255.131"
ovn-nbctl lsp-set-port-security dmz-vm2 "02:ac:10:ff:01:31 172.16.255.131"

ovn-nbctl lsp-add inside inside-vm3
ovn-nbctl lsp-set-addresses inside-vm3 "02:ac:10:ff:01:94 172.16.255.194"
ovn-nbctl lsp-set-port-security inside-vm3 "02:ac:10:ff:01:94 172.16.255.194"

ovn-nbctl lsp-add inside inside-vm4
ovn-nbctl lsp-set-addresses inside-vm4 "02:ac:10:ff:01:95 172.16.255.195"
ovn-nbctl lsp-set-port-security inside-vm4 "02:ac:10:ff:01:95 172.16.255.195"

ovn-nbctl show

image

image

您可能已经注意到了，与上一个实验不同，现在通过一个条命令就能定义mac和地址了，
IP地址定义实现了我们的2个目的：

• 它通过允许OVN在本地应答其知道的IP / MAC的ARP请求来实现ARP抑制
• 从哪个端口收到到DHCP请求，就会从哪个接口分配IP地址。通过这种方式来实现DHCP

接下来，需要定义DHCP选项并将它们分配给逻辑端口。
这里的过程将与我们以前看到的有点不同，因为我们将直接与OVN NB数据库进行交互。
用这种方式的原因是需要捕获我们创建的DHCP_Options条目的UUID，以便我们可以将UUID分配给交换机端口。为此，我们将把捕获的ovn-nbctl命令的结果输出到一对bash变量中。

dmzDhcp="$(ovn-nbctl create DHCP_Options cidr=172.16.255.128/26 \
options="\"server_id\"=\"172.16.255.129\" \"server_mac\"=\"02:ac:10:ff:01:29\" \ 
\"lease_time\"=\"3600\" \"router\"=\"172.16.255.129\"")"
echo $dmzDhcp

insideDhcp="$(ovn-nbctl create DHCP_Options cidr=172.16.255.192/26 \
options="\"server_id\"=\"172.16.255.193\" \"server_mac\"=\"02:ac:10:ff:01:93\" \
\"lease_time\"=\"3600\" \"router\"=\"172.16.255.193\"")"
echo $insideDhcp

ovn-nbctl dhcp-options-list

如果您想了解有关OVN NB数据库的更多信息，请参阅ovn-nb的手册（译者注：http://openvswitch.org/support/dist-docs/ovn-nb.5.pdf）。
现在，我们将使用存储在变量中的UUID为我们的逻辑交换机端口分配DHCP_Options。

ovn-nbctl lsp-set-dhcpv4-options dmz-vm1 $dmzDhcp
ovn-nbctl lsp-get-dhcpv4-options dmz-vm1

ovn-nbctl lsp-set-dhcpv4-options dmz-vm2 $dmzDhcp
ovn-nbctl lsp-get-dhcpv4-options dmz-vm2

ovn-nbctl lsp-set-dhcpv4-options inside-vm3 $insideDhcp
ovn-nbctl lsp-get-dhcpv4-options inside-vm3

ovn-nbctl lsp-set-dhcpv4-options inside-vm4 $insideDhcp
ovn-nbctl lsp-get-dhcpv4-options inside-vm4

6、配置虚拟机

与上一个实验一样，我们将使用OVS内部端口和网络命名空间构建的“伪虚拟机”, 现在的区别是，我们将使用DHCP进行地址分配。
在slave1节点上：

ip netns add vm1
ovs-vsctl add-port br-int vm1 -- set interface vm1 type=internal
ip link set vm1 address 02:ac:10:ff:01:30
ip link set vm1 netns vm1
ovs-vsctl set Interface vm1 external_ids:iface-id=dmz-vm1
ip netns exec vm1 dhclient vm1

ip netns exec vm1 ip addr show vm1
ip netns exec vm1 ip route show

ip netns add vm3
ovs-vsctl add-port br-int vm3 -- set interface vm3 type=internal
ip link set vm3 address 02:ac:10:ff:01:94
ip link set vm3 netns vm3
ovs-vsctl set Interface vm3 external_ids:iface-id=inside-vm3
ip netns exec vm3 dhclient vm3

ip netns exec vm3 ip addr show vm3
ip netns exec vm3 ip route show

在slave2节点上：

ip netns add vm2
ovs-vsctl add-port br-int vm2 -- set interface vm2 type=internal
ip link set vm2 address 02:ac:10:ff:01:31
ip link set vm2 netns vm2
ovs-vsctl set Interface vm2 external_ids:iface-id=dmz-vm2
ip netns exec vm2 dhclient vm2
ip netns exec vm2 ip addr show vm2
ip netns exec vm2 ip route show

ip netns add vm4
ovs-vsctl add-port br-int vm4 -- set interface vm4 type=internal
ip link set vm4 address 02:ac:10:ff:01:95
ip link set vm4 netns vm4
ovs-vsctl set Interface vm4 external_ids:iface-id=inside-vm4
ip netns exec vm4 dhclient vm4
ip netns exec vm4 ip addr show vm4
ip netns exec vm4 ip route show

7、测试网络连通性

8、总结：

OVN使得第三层overlay网络易于部署和管理。
另外像DHCP的服务直接构建到系统中的方式，有助于减少构建有效的SDN解决方案所需的外部组件的数量。
在下一篇文章中，将讨论如何将我们（当前隔离的）overlay网络连接到外部世界。