7.2. VLAN プロバイダーネットワークの使用

本項では、インスタンスから直接 VLAN プロバイダーの外部ネットワークに到達するトラフィックのパケットフローについて説明します。この例では、2 つの VLAN ネットワーク (171 および 172) にアタッチされた 2 つのインスタンスを使用します。br-ex を設定して物理インターフェースを追加し、コンピュートノードにインスタンスを作成すると、作成されたインターフェースとブリッジは以下の図のようになります。

1. 上記の図のように、インスタンスの eth0 を出たパケットは、まずインスタンスに接続された linux ブリッジ qbr-xx に到達します。

2. qbr-xx は qvbxx <→ qvoxxx veth ペアを使用して br-int に接続します。

3. qvbxx は linux ブリッジ qbr-xx に、qvoxx は Open vSwitch ブリッジ br-int に接続します。

# brctl show
bridge name	bridge id		STP enabled	interfaces
qbr84878b78-63		8000.e6b3df9451e0	no		qvb84878b78-63
							tap84878b78-63

qbr86257b61-5d		8000.3a3c888eeae6	no		qvb86257b61-5d
							tap86257b61-5d

                options: {peer=phy-br-ex}
        Port "qvo86257b61-5d"
            tag: 3

            Interface "qvo86257b61-5d"
        Port "qvo84878b78-63"
            tag: 2
            Interface "qvo84878b78-63"

    Bridge br-int
        fail_mode: secure
       Port int-br-ex
            Interface int-br-ex
                type: patch
                options: {peer=phy-br-ex}

br-ex 上のパッチピアの設定例を以下に示します。

    Bridge br-ex
        Port phy-br-ex
            Interface phy-br-ex
                type: patch
                options: {peer=int-br-ex}
        Port br-ex
            Interface br-ex
                type: internal

以下のコマンドの出力では、phy-br-ex のポート番号は 4 となっています。

# ovs-ofctl show br-ex
 4(phy-br-ex): addr:32:e7:a1:6b:90:3e
     config:     0
     state:      0
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max

以下のコマンドでは、VLAN タグ 2 (dl_vlan=2) の付いた phy-br-ex (in_port=4) に到達するパケットが表示されます。Open vSwitch は VLAN タグを 171 に置き換え (actions=mod_vlan_vid:171,NORMAL)、パケットを次の宛先に転送します。このコマンドで、VLAN タグ 3 (dl_vlan=3) の付いた phy-br-ex (in_port=4) に到達するパケットも表示されます。Open vSwitch は VLAN タグを 172 に置き換え (actions=mod_vlan_vid:172,NORMAL)、パケットを次の宛先に転送します。これらのルールは、neutron-openvswitch-agent により自動的に追加されます。

# ovs-ofctl dump-flows br-ex
NXST_FLOW reply (xid=0x4):
NXST_FLOW reply (xid=0x4):
 cookie=0x0, duration=6527.527s, table=0, n_packets=29211, n_bytes=2725576, idle_age=0, priority=1 actions=NORMAL
 cookie=0x0, duration=2939.172s, table=0, n_packets=117, n_bytes=8296, idle_age=58, priority=4,in_port=4,dl_vlan=3 actions=mod_vlan_vid:172,NORMAL
 cookie=0x0, duration=6111.389s, table=0, n_packets=145, n_bytes=9368, idle_age=98, priority=4,in_port=4,dl_vlan=2 actions=mod_vlan_vid:171,NORMAL
 cookie=0x0, duration=6526.675s, table=0, n_packets=82, n_bytes=6700, idle_age=2462, priority=2,in_port=4 actions=drop

以下のコマンドを実行すると、ポート番号 18 を使用する int-br-ex が表示されます。

# ovs-ofctl show br-int
 18(int-br-ex): addr:fe:b7:cb:03:c5:c1
     config:     0
     state:      0
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max

# ovs-ofctl dump-flows br-int
NXST_FLOW reply (xid=0x4):
 cookie=0x0, duration=6770.572s, table=0, n_packets=1239, n_bytes=127795, idle_age=106, priority=1 actions=NORMAL
 cookie=0x0, duration=3181.679s, table=0, n_packets=2605, n_bytes=246456, idle_age=0, priority=3,in_port=18,dl_vlan=172 actions=mod_vlan_vid:3,NORMAL
 cookie=0x0, duration=6353.898s, table=0, n_packets=5077, n_bytes=482582, idle_age=0, priority=3,in_port=18,dl_vlan=171 actions=mod_vlan_vid:2,NORMAL
 cookie=0x0, duration=6769.391s, table=0, n_packets=22301, n_bytes=2013101, idle_age=0, priority=2,in_port=18 actions=drop
 cookie=0x0, duration=6770.463s, table=23, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=6770, priority=0 actions=drop

2 番目のルールでは、VLAN タグ 172 (dl_vlan=172) が付いた int-br-ex (in_port=18) に到達するパケットは VLAN タグが 3 (actions=mod_vlan_vid:3,NORMAL) に置き換えられ、次に進むように記載されています。次に 3 番目のルールは、VLAN タグ 171 (dl_vlan=171) が付いた int-br-ex (in_port=18) に到達するパケットは VLAN タグが 2 (actions=mod_vlan_vid:2,NORMAL) に置き換えられ、次に進むように記載されています。

VLAN タグ 2 および 3 は、テスト用のコンピュートノードで、VLAN プロバイダーネットワーク (provider-171 および provider-172) に使用した一例である点に注意してください。お使いの VLAN プロバイダーネットワークに必要な設定は異なる場合があります。また、同じネットワークを使用する 2 つの異なるコンピュートノードで VLAN タグが異なる場合もあります。

VLAN プロバイダーネットワークの接続についてトラブルシューティングを行う場合は、前項に記載のパケットフローを参照してください。さらに、以下の設定オプションを確認してください。

1. 一貫した物理ネットワーク名が使用されていることを確認してください。以下の例では、ネットワークの作成時と、bridge_mapping の設定において、一貫して physnet1 が使用されています。

# grep bridge_mapping /etc/neutron/plugins/ml2/openvswitch_agent.ini
bridge_mappings = physnet1:br-ex

# neutron net-show provider-vlan171
...
| provider:physical_network | physnet1
...

2. ネットワークが external として vlan の種別で作成され、正しい segmentation_id の値が使用されていることを確認します。

# neutron net-show provider-vlan171
...
| provider:network_type     | vlan                                 |
| provider:physical_network | physnet1                             |
| provider:segmentation_id  | 171                                  |
...

3. ovs-vsctl show を実行して、br-int および br-ex がパッチピア int-br-ex <→ phy-br-ex を使用して接続されていることを確認します。
この接続は、/etc/neutron/plugins/ml2/openvswitch_agent.ini で bridge_mapping が正しく設定されていることを前提として、neutron-openvswitch-agent の再起動の後に作成されます。
サービスを再起動してもこの接続が作成されない場合には bridge_mapping の設定を再確認してください。

4. 送信パケットのフローを確認するには、ovs-ofctl dump-flows br-ex および ovs-ofctl dump-flows br-int を実行して、このフローにより VLAN ID が外部 VLAN id (segmentation_id) にマッピングされていることを確認します。受信パケットには、外部 VLAN ID が内部 VLAN ID にマッピングされます。
このフローは、このネットワークに初めてインスタンスを作成した場合に neutron OVS エージェントにより追加されます。インスタンスの起動後にこのフローが作成されなかった場合には、ネットワークが vlan として作成されていて、external であることと、physical_network の名前が正しいことを確認します。また、bridge_mapping の設定を再確認してください。

5. 最後に、ifcfg-br-ex と ifcfg-ethx の設定を確認します。ethX が br-ex 内のポートとして追加されており、いずれも ip a コマンドの出力で UP フラグが表示されることを確認します。
たとえば、以下の出力では eth1 が br-ex のポートであることが分かります。

    Bridge br-ex
        Port phy-br-ex
            Interface phy-br-ex
                type: patch
                options: {peer=int-br-ex}
        Port "eth1"
            Interface "eth1"

以下のコマンドでは、eth1 がポートとして追加され、カーネルがこのインターフェースから OVS ブリッジ br-ex にすべてのパケットを移動することを認識していることが分かります。これは、エントリー master ovs-system で確認できます。

# ip a
5: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq master ovs-system state UP qlen 1000