neutron理解总结（一）

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Linux环境下网络设备的虚拟化主要有以下几种形式，Neutron也是基于这些技术来完成项目私有虚拟网络network的构建。
(1) TAP/TUN
TAP/TUN是 Linux内核实现的一对虚拟网络设备， TAP工作在二层，TUN工作在三层，Linux内核通过TAP/TUN设备向绑定该设备的用户空间程序发送数据，反之，用户空间程序也可以像操作硬件网络设备那样，通 过 TAP/TUN设备发送数据。

(2) Linux Bridge/VLAN
Linux Bridge (网桥）是工作于二层的虚拟网络设备，功能类似于物理的交换机。
(3) Open vSwitch
Open vSwitch 是一个具有产品级质量的虚拟交换机，它使用C语言进行开发 。可以区分被桥接的物理网卡上流淌的数据包属于哪个VM 、哪 个 OS 及哪个用户。接入到OpenvSwitch上的各个 VM分配到不同的VLAN中实现网络的隔离。
实现了分布式的虚拟交换机（ Distributed Virtual Switch)，一个物理Server上的vSwtch可以透明地与另一Server上的vSwitch连接在一起，

Neutron Server
对外提供OpenStack网络API，接收请求，并调用Plugin处理请求。

Plugin agent
处理Neutron Server发来的请求，维护OpenStack逻辑网络的状态，并调用Agent处理请求。

Database
存放OpenStack的网络状态信息，包括Network,Subnet,Port,Router等。

Queue
Neutron Server Plugin和Agent之间通过Messaging Queue通信和调用。

metadata-agent

instance在启动时需要访问nova-metadata-api服务获取metadata和userdata，比如hostname,ip，public key等。该agent让instance能够通过dhcp-agent或者l3-agent与nova-metadata-api通信。

Plugin agent

Ml2 agent默认安装组件。最常用的是linux bridage和open vswitch。

Dhcp agent

通过dnsmasq为instance提供dhcp服务。

L3 agent

l3 agent可以为project（租户）创建router，提供Neutron subnet之间的路由服务。路由功能默认通过 IPtables 实现。

neutron agent服务：

(1)plug-in agent(neutron-*-agent)

插件代理，需要部署在每一个运行hypervisor的主机上，它提供本地的vSwitch配置，更多的时候得依赖你具体所使用的插件类型。（常用的插件是OpenvSwitch，还包括Big Switch，Floodinght REST Proxy，Brocade， NSX， PLUMgrid， Ryu）

(2)dhcp agent(neutron-dhcp-agent)

DHCP代理，给租户网络提供动态主机配置服务，主要用途是为租户网络内的虚拟机动态地分配IP地址。

(3)l3 agent(neutron-l3-agent)

L3代理，提供三层网络功能和网络地址转换(NAT)功能，来让租户的虚拟机可以与外部网络通信。

(4)metering agent(neutron-metering-agent)

计量代理，为租户网络提供三层网络流量数据计量服务。

Neutron 功能

Neutron为整个OpenStack环境提供网络支持，包括二层交换，三层路由，负载均衡，防火墙和VPN等。

二层交换 Switching

Nova 的 Instance 是通过虚拟交换机连接到虚拟二层网络的。

Neutron 支持多种虚拟交换机，包括 Linux 原生的 Linux Bridge 和 Open vSwitch。

三层路由 Routing

Instance 可以配置不同网段的 IP，Neutron 的 router（虚拟路由器）实现 instance 跨网段通信。router 通过 IP forwarding，iptables 等技术来实现路由和 NAT。

负载均衡 Load Balancing

Openstack 在 Grizzly 版本第一次引入了 Load-Balancing-as-a-Service（LBaaS），提供了将负载分发到多个 instance 的能力。LBaaS 支持多种负载均衡产品和方案，不同的实现以 Plugin 的形式集成到 Neutron，目前默认的 Plugin 是 HAProxy。

防火墙 Firewalling

Neutron 通过下面两种方式来保障 instance 和网络的安全性。

Security Group
通过 iptables 限制进出 instance 的网络包。

Firewall-as-a-Service
FWaaS，限制进出虚拟路由器的网络包，也是通过 iptables 实现。