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OpenStack與Tungsten Fabric如何對接

發布時間:2021-12-28 10:14:16 來源:億速云 閱讀:199 作者:小新 欄目:互聯網科技

這篇文章主要介紹了OpenStack與Tungsten Fabric如何對接,具有一定借鑒價值,感興趣的朋友可以參考下,希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲,下面讓小編帶著大家一起了解一下。


 

OpenStack與Tungsten Fabric如何對接


Tungsten Fabric的核心技術是基于BGP MPLS VPN技術,通過BGP協議分發路由,包括二層轉發表的路由信息,同時交換VPN的信息,來實現鏈路隔離。通過SDN控制器和虛擬路由器,Tungsten Fabric可實現控制平面和轉發平面的分離。
 
除了OpenStack,Tungsten Fabric還支持Kubernetes和VMware vCenter等多種編排器,也能實現多個集群的網絡互聯。
 
Tungsten Fabric支持提供虛擬網絡的二層和三層隔離,以及負載均衡、服務鏈等功能,還支持使用Netconf來對一些物理設備進行管理。
 
那么,OpenStack和TF對接的數據流是怎樣的呢?
 
首先,在OpenStack和Tungsten Fabric中,項目和用戶都是一一對應的。
 
通過OpenStack的控制節點,配置流程去使用插件,將收到的OpenStack請求轉換成對應的Tungsten Fabric的請求,發送給TF的API,這個插件作為核心插件,平時在流程的配置文件里面。
 
隨后,vRouter通過XMPP協議接收TF控制節點下發的路由表。計算節點拿到所有虛擬機相關的信息后,分配資源,為虛擬機創建接口,將接口連接到對應虛擬網絡的VRF中,這時再啟動虛擬機。虛擬機通過vRouter代理的DHCP獲取IP地址。
 
接下來,當虛擬機創建成功后,怎么進行數據通信?
 
我們來看OpenStack與Tungsten Fabric對接的數據轉發流程。在拓撲圖上,只有計算節點有租戶虛擬機,才會在VRF創建routing instance,包括實例1a和2a。
OpenStack與Tungsten Fabric如何對接
流程如下:
  • VM 1a發送arp請求并由路由實例1a進行響應;

  • VM 1a發送ip報文到路由實例1a,查詢ip信息轉發表后獲得了虛擬機2a的路由;

  • 對VM 1a發過來的數據包進行MPLS和GRE封裝;

  • 數據包從計算節點1通過GRE Tunnel發送到計算節點2上;

  • 數據包在計算節點2上被解封裝,查詢MPLS轉發表之后發送到路由實例2a;

  • 路由實例2a查詢ip轉發表之后找到VM 2a對應的地址與虛擬端口,并最終將數據包發送給VM 2a。



如何在MCP平臺部署


作為OpenStack社區代碼貢獻前五之一,Mirantis提供運行OpenStack和Kubernetes所需的所有軟件、服務、培訓和支持,并開發了MCP平臺作為功能豐富的自動化部署工具。
 OpenStack與Tungsten Fabric如何對接
MCP平臺架構概覽
 
接下來看MCP的架構。首先在云平臺中,通過整合一些工具來實現整個云環境升級和運維的自動化,并且基礎設施內的任何更改,如添加新節點或更改服務的監聽端口,都是通過修改reclass的配置文件來完成的,實現了一種基礎設施即代碼的理念。
 
MCP同時支持選擇OVS或者Tunsten Fabric來作為OpenStack的網絡組件,OVS比較簡單,而且不需要額外的物理網關設備,但是功能上相對于Tunsten Fabric要少一些,而Tunsten Fabric不僅有服務鏈,網絡數據分析等功能,還是能支持多集群的SDN。
 
平臺上還有一臺OSS系統,包括日志,監控,告警等功能,都是基于成熟的開源軟件來實現的。
 
MCP上的SDN數據流量方面,Tungsten Fabric通過建立在data網絡之上的overlay網絡,來處理在MCP集群中的東西向和南北向流量。
 
Tungsten Fabric控制器與vRouter之間的控制平面通信使用XMPP協議。當一臺虛擬機在計算節點上被創建時,TF控制器會給對應的vRouter下發該虛擬機所在虛擬網絡的轉發表。
 
Tungsten Fabric控制器與網關之間的控制通信使用iBGP協議,將帶有ASN和target的虛擬網絡的路由發布到網關路由器上。相當于建立了虛擬網絡和網關路由器vrf的映射關系,并且通過ibgp協議來維護這種關系,實時的更新,下發路由表。
 
在MCP集群中,一個最小的OpenStack + Tungsten Fabric生產環境的部署,需要至少3臺物理機作為KVM節點來實現服務的高可用,運行虛擬控制平面所有的虛擬機,以及2-3臺物理機作為OpenStack計算節點。
 
  • cfg節點,作為salt-master管理集群中所有的節點;

  • ctl節點,OpenStack Controller節點,運行OpenStack各組件相關的API;

  • ntw節點,作為TF控制器,其上運行了包括Tungsten Fabric的API和配置數據庫等服務以及中間件;

  • nal節點,其上運行了兩個容器,基于Tungsten Fabric計量和分析包的服務,如分析API、警報生成器和數據收集器,以及中間件;

  • cmp節點,OpenStack計算節點,其上運行了OpenStack的nova-compute和Tungsten Fabric的vRouter。


在demo演示環節,Frank詳細介紹了基礎環境和部署流程:
 
  • 手動部署KVM節點,在上面把鏡像源的cfg節點運行起來;

  • 進行操作系統安裝后,物理節點自動加入master的管控;

  • 去salt master節點上修改reclass配置,在reclass里面,每個組件都有一個對應目錄,進入各組件的目錄中按照需求和實際的環境去修改reclass配置;

  • 在OpenStack目錄定義OpenStack安裝哪些組件,在tf目錄中定義tf配置網關路由器等信息;

  • 然后登錄到DriveTrain的Jenkins上,通過指定的pipeline以及對應的傳入參數,完成各個組件的部署;

  • 在參數行填入名稱,部署對應組件,pipeline可以重復執行;

  • 登錄到OpenStack Controller節點,獲取虛擬網絡信息, 那么會發現這里有三個網絡,這三個網絡都是Tungsen Fabric里面默認創建的網絡,這表明neutron現在能夠拿到Tungsen Fabric中的網絡信息,也就以為這neutron與Tungsen Fabric已經完成了實際的對接;

  • 在neutron plugin配置文件中,定義了IP地址和端口;

  • 登錄Tungsten Fabric的控制器節點,上面運行了一個容器,通過doctrail allcontrail-status命令可以看到在這臺容器上運行的所有的Tungsten Fabric服務,包括五個部分:Control,Config,Config Database,Web UI,Support Services;

  • 在Tungsten Fabric的管理面查看TF控制節點的peer列表,控制節點與兩臺vRouter完成了XMPP的連接,那么一旦有新的路由更新,TF控制節點會自動下發到對應的路由條目到vRouter, 并且計算節點上有會有相應的VRF被創建;

  • 在數據平面(vRouter)上,流量過濾由網絡策略和安全組派生的acl控制。

  • 當vRouter轉發模塊獲得第一個包時,它創建一個數據流并將包發送到vRouter agent。當vRouter agent獲取數據包時,它首先應用安全組的ACL和網絡策略的ACL。

  • 通過ACL的數據包才會查找VRF以獲得下一跳的地址。否則,數據包將會被丟棄。


部署流程完成后,Frank針對這個環境中的OpenStack和Tungsten Fabric的基本網絡功能,以及“負載均衡即服務”功能進行了演示。
 
OpenStack最初的負載均衡功能是跟neutron結合到一起,后來從neutron剝離出來,以達到更好的功能。
 
在OpenStack和Tungsten Fabric對接后,負載均衡由Tungsten Fabric接管,在服務鏈里看到HAproxy-loadbalance-template模板,配置左側和右側接口,左側VIP和監聽器,右側后端服務節點,后端需要配置兩塊網卡,增加了復雜性。在2.0版本上,支持同一側配置,在同一個子網內。
 
當我們使用Neutron LBaaS命令去創建虛擬IP和池的時候,Tungsten Fabric通過插件監聽到相關的請求,進而去創建一個服務實例。然后調度器將隨機選擇一臺計算節點,并在上面實例化一個Linux網絡命名空間,并在命名空間中配置HA代理。然后再選擇另外一臺計算節點,進行相同的操作,作為備用HA代理實例。而且由svc-monitor服務去調度vRouter事實的更新本地對應的HAproxy配置文件。

感謝你能夠認真閱讀完這篇文章,希望小編分享的“OpenStack與Tungsten Fabric如何對接”這篇文章對大家有幫助,同時也希望大家多多支持億速云,關注億速云行業資訊頻道,更多相關知識等著你來學習!

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