网络指南

Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform 7

OpenStack Networking 高级指南

OpenStack Documentation Team

摘要

执行常见 OpenStack Networking 任务的实用手册。

1. OpenStack Networking 和 SDN

软件定义的网络（Software-defined Networking，简称 SDN）是一个用来描述虚拟网络功能的术语。虚拟环境中的服务器和物理服务器一样，仍然需要网络连接来接收和发送数据。SDN 通过把网络设备（如路由器和交换机）移到相同的虚拟空间来满足服务器对网络连接功能的要求。如果您熟悉基本的网络概念，则对了解网络功能的虚拟化不会有太多困难。

本文档中的第 1 部分向管理员介绍了基本的管理和故障排除任务，第 2 部分以实用手册的形式展示了 OpenStack Networking 的高级功能。如果您对网络的基本概念已有了解，则可以从第 1 部分开始阅读；如果您需要了解网络的基本概念，序言部分提供了相关的内容。

1.1. 本文档中包括的主题

  • 序言 - 介绍了在一个大型机构中实施 SDN 可能要涉及到的“政治因素”，并包括了对常规网络概念的简单介绍。

  • 第 1 部分 - 包括了常见管理任务和基本故障排除的步骤：

    • 添加和删除网络资源
    • 基本的网络故障排除
    • 租户网络的故障排除

  • 第 2 部分 - 以实用手册风格展示了 OpenStack Networking 的高级功能。包括：

    • 为虚拟路由配置 3 层高可用性功能
    • 配置 SR-IOV、DVR 以及其它 Neutron 功能

2. 虚拟网络的“政治因素”

通过 SDN，工程师可以基于 OpenStack 或 RHEV 在虚拟环境中实施虚拟路由器和交换机。另外，SDN 还会改变计算机间的数据包传输的处理方式。在没有使用 SDN 以前，处理网络数据的路由器和交换机都是物理设备，并需要使用各种网线把在这些物理设备进行连接。在使用 SDN 时，部署和操作这些网络功能只需点几个按钮。

在任何大型虚拟环境中使用 SDN 都可能会在不同部门间产生一些“矛盾”。虚拟系统工程师可能并不了解一些高级的网络概念，而他们却需要在云环境中管理虚拟路由器和交换机，并需要考虑 IP 地址分配、VLAN 隔离以及子网等与网络相关的问题。同时，网络工程师会发现，原来由他们所负责的技术成为了其它部门讨论的话题，并由此产生种种不适，甚至感到自己的工作稳定性受到了威胁。另外，这还会把故障排除的过程复杂化：当系统出现问题，或系统间无法进行网络连接时，虚拟系统工程师可能会需要网络工程师的介入来查看数据包是否在物理交换设备间出现了问题。

当把您的虚拟网络看做为物理网络的一个扩展部分时，以上问题可能就会变得简单。默认网关、路由、子网这些概念的含义和作用都是相同的，虚拟网络仍然使用 TCP/IP、VLAN 和 MAC 地址。通常情况下，虚拟交换机是基于物理交换机上的 VLAN 配置的，它们只是物理网络的一个扩展。

除了做好各部门间的协调外，还可以使用一些已有技术来帮助解决以上问题。例如，Cisco’s Nexus 系列产品允许 OpenStack 操作者部署运行已被大众熟悉的 Cisco NX-OS 的虚拟路由器。这样，网络工程师就可以使用和登录到 Cisco 物理网络设备同样的方式登录并管理虚拟网络端口。如果网络工程师不需要管理虚拟网络，在开始设计虚拟网络时邀请他们介入也会是一个好的做法。OpenStack 节点需要使用物理网络架构、IP 地址需要被分配、物理交换机的接口需要进行配置来支持 VLAN。另外，除了故障排除外，在其它一些情况下也需要虚拟系统团队和网络团队的合作。例如，在调整虚拟机的 MTU 大小时，包括虚拟和物理交换机和路由器在内的所有端点都需要进行设置，这将需要两个团队间的密切合作。

在您的虚拟环境中，网络工程师仍然非常重要，特别是在您使用 SDN 技术时。因为 SDN 的复杂性，网络工程师在网络方面的专业知识对您系统的正常运行会大有益处。