Neutron基本架构

jopen 8年前
原文  http://1.chaoxu.sinaapp.com/archives/3124

一. Neutron基本架构

下图展示了Neutron基本的架构及包含的组件。

  • neutron-server

提供REST API服务，后端使用关系数据库。

  • Message Queue

neutron-server使用Message Queue与其他Neutron agents进行交换消息，但是这个Message Queue不会用于neutron-server与其他OpenStack组件如nova进行交换消息。

  • L2 Agent

负责连接端口(ports)和设备，使他们处于共享的广播域(broadcast domain)。通常运行在Hypervisor上。

  • DHCP agent

用于配置虚机主机的网络(某些情况可能不需要DHCP agent，例如使用config drive来配置虚拟主机的情况）。

  • L3 Agent

负责连接tenant网络到数据中心，或连接到Internet。在真实的部署环境中，一般都需要多个L3 Agent同时运行。

二.Neutron各组件详细介绍

  • neutron-server

neutron-server组件由REST API Service，RPC SErvice，Plugin几部分组成。

  • REST API Service

neutron-server本身是WSGi应用，提供REST API服务，使用9696端口，对用户暴露基本的逻辑资源，如network, subnet, port等，同时负责HTTP request和response的序列化。

  • RPC Service

使用AMQP， 基于oslo messaging模块，用于agents之间的双向通信

  • Plugin

使用Python编写。同时只能使用一个plugin，plugin必须实现V2 APIs，可以提供数据库访问或者扩展支持。例如ML2 Plugin。

  • Plugin Extensions

Plugin 提供了扩展机制，这种机制可以为REST API增加更多的逻辑资源，如router，security group等。Pplugin的扩展点由neutron-server在启动的时候发现和加载。常见的扩展点如 Binding，DHCP，L3，Provider，Quota, Security，其他的扩展点如Allowed Addresses， Extra Routes，Metering等。

  • Monolithic Plugin

Monolithic Plugin的特征是实现所有的Core资源。Neutron中包含两种类型Monolithic Plugin，一种是Proxy Plugin，将功能代理到其他实际管理data plane的拓扑的服务器，例如BigSwitch Plugin，另一种是Direct Control Plugin，例如Linux Bridge或Open vSwitch Plugin，实际操作虚机设备。

  • ML2 Plugin drivers

目前Neutron已经默认使用ML2 Plugin，ML2 Plugin使用户能够同时利用数据中心中各种L2网络技术。ML2 Plugin提供两种Drivers，一种是Typer Driver, 维护网络状态，验证provider network和分配tenant网络，目前，支持的网络类型包括local, float, vlan, gre, vxlan。另一种是Mechanism Driver, 负责使用Type Driver提供的信息，实现具体的网络机制，例如通过Open vSwitch实现VLAN网络。

  • L2 Agent

L2 Agent通常运行在Hypervisor，与neutron-server通过RPC通信，监听并通知设备的变化，创建新的设备来确保网络 segment的正确性，应用security groups规则等。例如，OVS Agent，使用Open vSwitch来实现VLAN， GRE，VxLAN来实现网络的隔离。

  • L3 Agent

在介绍L3 Agent之前，Mark介绍了Linux network namespace，这时实现L3 agent的技术基础，特别是overlapping ip，必须依赖namespace来实现。每一个namespace是一个独立的IP Stack，namespace之间通过虚拟设备之间的link来实现。关于linux network namespace的信息可以参照这篇文章：http://blog.scottlowe.org/2013/09/04/introducing- linux-network-namespaces/

L3 Agent运行在网络结点，负责连接tenant网络到数据中心，或连接到Internet。如上所述使用namespaces，通过独立的IP Stacks，启用Forward，静态路由和metadata proxy来实现。

  • Configuration Agents: DHCP

DHCP Agent用于配置虚拟主机的网络。基于RPC通知实现（来自neutron-server的notifications），使用dnsmasq实现IP 地址分配及域名服务器的设置，通过namespace实现不同网络之间DHCP服务的隔离，支持多个DHCP Agent同时运行以支持Active-Active的HA。

  • Configuration Agents: Metadata Proxy

将metadata请求代理到Nova。

除此之外，Mark亦简要介绍了LBaaS，V*NaaS，FWaaS等Neutron的Service Plugin组件。也提到Juno当中正在开发的一个新功能：在创建虚机时，Nova等待Neutron创建虚机设备，设备创建成功后通知nova继续虚机的部署。

总体来说，Mark的介绍非常详尽，不过需要具有一定的网络，OpenStack，Linux背景才能够完全吸收，尽管如此，可以从这个介绍入手去进一步熟悉Neutron的架构细节。

本篇，整理自openstack中国社区： http://www.openstack.cn/?p=1745