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【云计算】实验6：Neutron 组件

悠哟哟 2024-07-05 原文

文章目录

一、实验目的

  1. 熟悉Linux基本服务配置；
  2. 理解OpenStack基本环境中各组件用途。

二、实验环境

  1. 实验资源 云主机Vultr、DigitalOCean等
  2. 软件环境 CentOS 7

三、实验内容

6.2.在 keystone 数据库中注册 neutron 相关服务

1）创建 neutron 数据库，授予权限
mysql -p123456
CREATE DATABASE neutron;
GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO ‘neutron’@‘localhost’ IDENTIFIED BY ‘neutron’;
GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO ‘neutron’@’%’ IDENTIFIED BY ‘neutron’;
exit

2）在 keystone 上创建 neutron 用户
source admin-openrc
openstack user create --domain default --password=neutron neutron
openstack user list

3）将 neutron 添加到 service 项目并授予 admin 角色 该命令无输出
openstack role add --project service --user neutron admin

4）创建 neutron service
openstack service create --name neutron --description “OpenStack Networking” network
openstack service list

5）创建 neutron 网络服务的 API 端点
openstack endpoint create --region RegionOne network public http://controller:9696
openstack endpoint create --region RegionOne network internal http://controller:9696
openstack endpoint create --region RegionOne network admin http://controller:9696
openstack endpoint list




6.3.在控制节点安装 neutron 网络组件 neutron 的网络提供了两种方式

https://docs.openstack.org/neutron/rocky/install/controller-install-option1-rdo.html
以下为第一种 Networking Option 1: Provider networks
1）安装 neutron 软件包
yum install openstack-neutron openstack-neutron-ml2 openstack-neutron-linuxbridge ebtables -y

2）快速配置
/etc/neutron/neutron.conf
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf database connection mysql+pymysql://neutron:neutron@controller/neutron
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf DEFAULT core_plugin ml2
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf DEFAULT service_plugins
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf DEFAULT transport_url rabbit://openstack:openstack@controller
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf DEFAULT auth_strategy keystone
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken www_authenticate_uri http://controller:5000
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken auth_url http://controller:5000
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken memcached_servers controller:11211
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken auth_type password
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken project_domain_name default
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken user_domain_name default
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken project_name service
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken username neutron
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken password neutron
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf DEFAULT notify_nova_on_port_status_changes True
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf DEFAULT notify_nova_on_port_data_changes True
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf nova auth_url http://controller:5000
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf nova auth_type password
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf nova project_domain_name default
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf nova user_domain_name default
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf nova region_name RegionOne
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf nova project_name service
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf nova username nova
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf nova password nova
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf oslo_concurrency lock_path /var/lib/neutron/tmp
查看配置 egrep -v ‘($|#)’ /etc/neutron/neutron.conf


3）快速配置/etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini ml2 type_drivers flat,vlan
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini ml2 tenant_network_types
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini ml2 mechanism_drivers linuxbridge
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini ml2 extension_drivers port_security
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini ml2_type_flat flat_networks provider
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini securitygroup enable_ipset True
查看配置 egrep -v ‘($|#)’ /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini

4）快速配置/etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini linux_bridge physical_interface_mappings provider:enp0s8
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini vxlan enable_vxlan False
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini securitygroup enable_security_group True
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini securitygroup firewall_driver neutron.agent.linux.iptables_firewall.IptablesFirewallDriver
查看配置 egrep -v ‘($|#)’ /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini

参数在启动 neutron-linuxbridge-agent.service 的时候会自动设置为 1
sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables
sysctl net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables




5）快速配置/etc/neutron/dhcp_agent.ini
openstack-config --set /etc/neutron/dhcp_agent.ini DEFAULT interface_driver linuxbridge
openstack-config --set /etc/neutron/dhcp_agent.ini DEFAULT dhcp_driver neutron.agent.linux.dhcp.Dnsmasq
openstack-config --set /etc/neutron/dhcp_agent.ini DEFAULT enable_isolated_metadata True
查看配置 egrep -v ‘($|#)’ /etc/neutron/dhcp_agent.ini

6）快速配置/etc/neutron/metadata_agent.ini
openstack-config --set /etc/neutron/metadata_agent.ini DEFAULT nova_metadata_host controller
openstack-config --set /etc/neutron/metadata_agent.ini DEFAULT metadata_proxy_shared_secret neutron
查看配置 egrep -v ‘($|#)’ /etc/neutron/metadata_agent.ini

7）配置计算服务使用网络服务 快速配置/etc/nova/nova.conf，将 neutron 添加到计算节点中
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron url http://controller:9696
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron auth_url http://controller:5000
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron auth_type password
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron project_domain_name default
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron user_domain_name default
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron region_name RegionOne
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron project_name service
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron username neutron
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron password neutron
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron service_metadata_proxy true
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron metadata_proxy_shared_secret neutron
查看配置 egrep -v ‘($|#)’ /etc/nova/nova.conf



8）初始化安装网络插件 创建网络插件的链接，初始化网络的脚本插件会用到/etc/neutron/plugin.ini，需要使用 ML2 的插件进行提供
ln -s /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini /etc/neutron/plugin.ini

9）同步数据库
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


10）重启 nova_api 服务
systemctl restart openstack-nova-api.service

11）启动 neutron 服务并设置开机启动 启动 4 个服务
systemctl start neutron-server.service neutron-linuxbridge-agent.service neutron-dhcp-agent.service neutron-metadata-agent.service
systemctl status neutron-server.service neutron-linuxbridge-agent.service neutron-dhcp-agent.service neutron-metadata-agent.service
systemctl enable neutron-server.service neutron-linuxbridge-agent.service neutron-dhcp-agent.service neutron-metadata-agent.service
systemctl list-unit-files |grep neutron* |grep enabled


6.4.在计算节点安装 neutron 网络组件

#Install and configure compute node https://docs.openstack.org/neutron/rocky/install/compute-install-rdo.html
1）安装 neutron 组件
yum install openstack-neutron-linuxbridge ebtables ipset -y

2）快速配置/etc/neutron/neutron.conf
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf DEFAULT transport_url rabbit://openstack:openstack@controller openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf DEFAULT auth_strategy keystone
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken www_authenticate_uri http://controller:5000
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken auth_url http://controller:5000
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken memcached_servers controller:11211
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken auth_type password
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken project_domain_name default
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken user_domain_name default
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken project_name service
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken username neutron
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf keystone_authtoken password neutron
openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf oslo_concurrency lock_path /var/lib/neutron/tmp
查看配置 egrep -v ‘($|#)’ /etc/neutron/neutron.conf


3）快速配置/etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini linux_bridge physical_interface_mappings provider:enp0s8
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini vxlan enable_vxlan false
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini securitygroup enable_security_group true
openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini securitygroup firewall_driver neutron.agent.linux.iptables_firewall.IptablesFirewallDriver
第一个选项 physical_interface_mappings 选项要配置计算节点自身的网卡名称 provider:enp0s8
查看配置 egrep -v ‘($|#)’ /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini


4）配置 nova 计算服务与 neutron 网络服务协同工作
快速配置/etc/nova/nova.conf
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron url http://controller:9696
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron auth_url http://controller:5000
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron auth_type password
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron project_domain_name default
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron user_domain_name default
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron region_name RegionOne
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron project_name service
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron username neutron
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf neutron password neutron
查看配置 egrep -v ‘($|#)’ /etc/nova/nova.conf



5）重启计算节点
systemctl restart openstack-nova-compute.service
systemctl status openstack-nova-compute.service

6）启动 neutron 网络组件，并配置开机自启动 需启动 1 个服务
systemctl start neutron-linuxbridge-agent.service systemctl status neutron-linuxbridge-agent.service
systemctl enable neutron-linuxbridge-agent.service systemctl list-unit-files |grep neutron* |grep enabled

6.5.在控制节点检查确认 neutron 服务安装成功

#Verify operation https://docs.openstack.org/neutron/rocky/install/verify.html
以下命令在控制节点执行
1）获取管理权限
source admin-openrc

2）列表查看加载的网络插件
openstack extension list --network

3）查看网络代理列表
openstack network agent list

正常情况下：控制节点有 3 个服务，计算节点有 1 个服务

总结

一、Neutron概述
  Neutron是 OpenStack项目中负责提供网络服务的组件，它基于软件定义网络的思想，实现了网络虚拟化下的资源管理。Neutron 的设计目标是实现“网络即服务（Networking as a Service）”，在设计上遵循了基于 SDN 实现网络虚拟化的原则，在实现上充分利用了 Linux 系统上的各种网络相关的技术。
二、Neutron功能

  1. 二层交换
    Neutron支持多种虚拟交换机，一般使用Linux Bridge和Open vSwitch创建传统的VLAN网络，以及基于隧道技术的Overlay网络，如VxLAN和GRE（Linux Bridge 目前只支持 VxLAN）。
  2. 三层路由
    Neutron从Juno版开始正式加入的DVR(Distributed Virtual Router)服务，它将原本集中在网络节点的部分服务分散到了计算节点上。可以通过namespace中使用ip route或者iptables实现路由或NAT，也可以通过openflow给OpenvSwitch下发流表来实现。
  3. 负载均衡
    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，通过HAProxy来实现。
  4. 防火墙
    Neutron有两种方式来保障instance和网络的安全性，分别是安全组以及防火墙功能，均可以通过iptables来实现，前者是限制进出instance的网络包，后者是进出虚拟路由器的网络包。
    三、Network
  5. Local
    Local网络，本地的一个Linux Bridge，除了虚拟机的虚拟网卡不连接其他的网络设备，实际场景很少使用，可以忽略。
  6. Flat
    Flat网络，不带vlan tag的网络，相当于Local网络的Linux Bridge连接到一个物理网卡，该网络中的instance能与同网络的instance通信，且可以跨多个节点，实际场景也很少用到。
  7. VLAN
    VlAN网络，可以跨节点，目前是私有云网络应用较多。
  8. VXALN
    VXLAN网络，是基于隧道技术的 overlay 网络，通过唯一的VNI区分于其他 vxlan 网络。vxlan中数据包通过VNI封装成UPD包进行传输，因为二层的包通过封装在三层传输，能够克服vlan和物理网络基础设施的限制。
  9. GRE
    GRE网络，与vxlan类似的一种overlay网络，使用IP包进行封装。
    四、Neutron架构
    Neutron采用分布式架构，由多个组件共同对外提供网络服务，如下图所示：

    由上图可以看到Neutron有以下组件构成：
    1.Neutron Server：对外提供OpenStack网络API，接收请求，并调用Plugin处理请求。
    2.Plugin：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。
    3.Agent：处理Plugin的请求，负责在Network Provider上真正实现各种网络功能。
    4.Network Provider：提供网络服务的虚拟或者物理网络设备，比如Linux Bridge，OpenVSwitch或者其他支持Neutron的物理交换机。
    5.Queue：Neutron Server，Plugin和Agent之间通过Messaging Queue通信和调用。
    6.Database：存放OpenStack的网络状态信息，包括Network，Subnet，Port，Router等。

    1.Neutron通过Plugin和Agent提供的网络服务。
    2.Plugin位于Neutron Server，包括Core Plugin和Service Plugin。
    3.Agent位于各个节点，负责实现网络服务。
    4.Core Plugin提供L2功能，ML2是推荐的plugin。
    5.使用最广泛的L2 Agent是Linux Bridage和OpenvSwitch。
    6.Service Plugin和Agent提供扩展功能，包括DHCP, Routing, Load Balancer, Firewall, VPN等。
Neutron云计算openstackopenstack-configlinux

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