前兩篇博文分別研究了Compute節點和Neutron節點內部的網路架構。本文通過一些典型流程案例來分析具體網路流程過程。

0. 環境

簡單總結一下：

Compute 節點上由Neutron-OVS-Agent負責：

• br-int：每個虛機都通過一個Linux brige連到該OVS橋上
• br-tun：轉化網路packet中的VLAN ID 和 Tunnel ID
• GRE tunnel：虛擬GRE通道

Neutron節點上：

• br-tun/br-int：同Compute節點，由Neutron-OVS-Agent負責
• br-ex：連線物理網絡卡，用於和外網通訊
• Network namespace：用於tenant 網路DHCP服務的qDHCP由Neutron-DHCP-Agent負責，和用於網路間routing的qRouter由Neutron-L3-Agent負責

2. 幾個典型流程案例

2.1 流程1： 同一個host上同一個子網內虛機之間的通訊過程

因為br-int是個虛擬的二層交換機，所以同一個host上的同一個子網內的虛機之間的通訊只是經過 br-int 橋，不需要經過 br-tun 橋。如下圖中紅線所示：

2.2 流程2： 不同主機上同一個子網內的虛機之間的通訊過程

過程：

1. 從左邊的虛機1出發的packet，經過Linux bridge到達br-int，被打上 VLAN ID Tag

2. 到達br-tun，將VLAN ID轉化為Tunnel ID，從GRE Tunnel 發出，到達另一個compute節點

3. 在另一個compute節點上經過相反的過程，到達右邊的虛機

注：本配置待不久之後的實驗驗證。

2.3 流程3： 虛機訪問外網

1. Packet離開虛機，經過Linux bridge， 到達br-int，打上 VLAN ID Tag

2. 達到 br-tun，將 VLAN ID轉化為 Tunnel ID

3. 從物理網絡卡進入GRE通道

4. 從GRE通道達到 Neutron 節點的網絡卡

5. 達到跟物理網絡卡相連的br-tun，將 Tunnel ID 轉化為 VLAN ID

6. 達到 br-int，再達到 router，router的NAT 表 將 fixed IP 地址 轉化為 floatiing IP 地址，再被route 到br-ex

7. 從br-ex相連的物理網絡卡上出去到外網

外網IP訪問虛機是個相反的過程。

2.4 流程4：虛機發送DHCP請求

過程：

1. 虛機的packet -> br-int -> br-tun -> GRE Tunnel -> eth2 ------>eth2->br-tun->br-int->qDHCP

2. qDHCP返回其fixed IP地址，原路返回

例如：在虛機（IP為10.0.22.202）啟動過程中，DHCP Server （10.0.22.201）所收到的請求及其回覆：

[email protected]:/home/s1# ip netns exec qdhcp-d24963da-5221-481e-adf5-fe033d6e0b4e tcpdump

listening on tap15865c29-9b, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes //dnsmasq在此TAP裝置上監聽

07:16:56.686349 IP (tos 0x0, ttl 64, id 41569, offset 0, flags [DF], proto UDP (17), length 287)

    10.0.22.202.bootpc > 10.0.22.201.bootps: [udp sum ok] BOOTP/DHCP, Request from fa:16:3e:19:65:62 (oui Unknown), length 259, xid 0xab1b9011, secs 118, Flags [none] (0x0000)

  Client-IP 10.0.22.202 //虛機eth0的IP地址

  Client-Ethernet-Address fa:16:3e:19:65:62 (oui Unknown)

  Vendor-rfc1048 Extensions

    Magic Cookie 0x63825363

    DHCP-Message Option 53, length 1: Release

    Client-ID Option 61, length 7: ether fa:16:3e:19:65:62 //虛機eth0的Mac地址

    Server-ID Option 54, length 4: 10.0.22.201 //DHCP Server IP地址

 2.5 不同tenant內虛機之間的通訊

Neutron Tenant網路是為tenant中的虛機之間的通訊。如果需要不同tenant內的虛機之間通訊，需要在兩個subnet之間增加Neutron路由。

3. 關於GRE/OVS/Neutron的一些快速結論