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Linux是一款開源及免費的操作系統(tǒng)，其網(wǎng)絡(luò)棧技術(shù)是世界領(lǐng)先的。在網(wǎng)絡(luò)通信中，網(wǎng)絡(luò)棧是一個非常重要的組件，它是完成網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)。是網(wǎng)絡(luò)工程師以及系統(tǒng)運維人員必須要掌握的知識。
1. 操作系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)棧
操作系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)棧指的是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，它負責在計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信。Linux中的網(wǎng)絡(luò)棧實現(xiàn)了全部的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并提供了套接字編程接口，使得應(yīng)用程序可以使用網(wǎng)絡(luò)通信。Linux默認的網(wǎng)絡(luò)棧實現(xiàn)了以下協(xié)議：IP、TCP、UDP以及ICMP等。通過這些協(xié)議，Linux的網(wǎng)絡(luò)棧可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、路由以及網(wǎng)絡(luò)管理等功能。
2. 網(wǎng)絡(luò)棧的組成
網(wǎng)絡(luò)棧通常由以下組成部分構(gòu)成：
2.1 網(wǎng)絡(luò)接口
物理網(wǎng)絡(luò)接口是一個計算機連接到網(wǎng)絡(luò)的接入點，即網(wǎng)卡。在Linux中，每一個接口都有相應(yīng)的虛擬設(shè)備，這個設(shè)備叫做網(wǎng)卡設(shè)備。通常來說，網(wǎng)絡(luò)棧會處理多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)。網(wǎng)卡設(shè)備是通過驅(qū)動程序和網(wǎng)絡(luò)棧交流的。
2.2 協(xié)議棧
協(xié)議棧是網(wǎng)絡(luò)棧最核心的部分。它通過不同的協(xié)議對數(shù)據(jù)進行處理和傳輸。在Linux中，協(xié)議棧通常包括傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層。
2.3 套接字接口
套接字是操作系統(tǒng)提供的應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)接口，允許應(yīng)用程序通過網(wǎng)絡(luò)進行通信。套接字接口是操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)進行通信的接口，也是應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)進行通信的接口。在Linux中，套接字接口是通訊鏈路的更高層。
3. Linux網(wǎng)絡(luò)棧的特點
3.1 支持多種傳輸層協(xié)議
Linux網(wǎng)絡(luò)棧支持多種傳輸層協(xié)議，包括TCP和UDP。這些協(xié)議可以被用于不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景，在Linux下以套接字的形式暴露給應(yīng)用程序編程接口使用。
3.2 路由功能強大
Linux網(wǎng)絡(luò)棧在路由功能上非常強大，可以處理復雜的路由表和路由規(guī)則。路由功能可以使得Linux的網(wǎng)絡(luò)通信更加的高效。
3.3 支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
Linux網(wǎng)絡(luò)棧支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括IP、TCP、UDP和ICMP等協(xié)議。這些協(xié)議可以使得Linux更好地支持不同的應(yīng)用場景，在網(wǎng)絡(luò)通信中具有更高的靈活性。
4. Linux網(wǎng)絡(luò)棧的調(diào)優(yōu)
網(wǎng)絡(luò)棧的性能對于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的運行非常重要。在Linux中，可以通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)棧的參數(shù)來優(yōu)化性能。
4.1 設(shè)置TCP窗口大小
TCP窗口大小是指接收方可以接收的數(shù)據(jù)大小。通過設(shè)置TCP窗口大小來增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。
4.2 設(shè)置更大連接數(shù)和超時
在Linux中，可以通過設(shè)置更大連接數(shù)和超時時間來調(diào)整其網(wǎng)絡(luò)棧的性能。通常來說，更高的更大連接數(shù)和更短的超時時間可以提高網(wǎng)絡(luò)棧的性能。
5.
網(wǎng)絡(luò)棧是Linux操作系統(tǒng)中非常重要的一個組成部分，它負責實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，提供套接字接口以及完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。Linux網(wǎng)絡(luò)棧的特點包括：支持多種傳輸層協(xié)議、路由功能強大以及支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。如果要在網(wǎng)絡(luò)通信上取得更高的性能，可以通過調(diào)整TCP窗口大小、設(shè)置更大連接數(shù)和超時時間等方式來進行網(wǎng)絡(luò)棧的優(yōu)化。，有助于理解Linux操作系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信，更好地進行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)和優(yōu)化。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 玩轉(zhuǎn) OpenStack（八.1）Linux Bridge 實現(xiàn) Neutron 網(wǎng)絡(luò)之Local、Flat、VLAN、DHCP
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玩轉(zhuǎn) OpenStack（八.1）Linux Bridge 實現(xiàn) Neutron 網(wǎng)絡(luò)之Local、Flat、VLAN、DHCP
Neutron 默認使用 ML2 作為 core plugin，配置文件 /etc/neutron/neutron.conf 中 core_plugin
計算節(jié)點和控制節(jié)點都需要在各自的 neutron.conf 中配置 core_plugin
然后配置 ML2 的配置文件 /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini 中 mechani_drivers
mechani_drivers 可以同時指定多個。這里只指定了一個。
查看 linuxbridge 進程
控制節(jié)點：
計算節(jié)點：
在 Linux Bridge 環(huán)境中，一個數(shù)據(jù)包從 Instance 發(fā)送到物理網(wǎng)卡會經(jīng)過下面幾個類型的設(shè)備：
對于每個 local network，ML2 linux-bridge 會創(chuàng)建一個 bridge，Instance 的 tap 設(shè)備會連接到 bridge。位于同一個 local network 的 Instance 會連接到相同的 bridge，這樣 Instance 之間就可以通訊了。
因為 local network 沒有與物理網(wǎng)卡相連，所以 Instance 無法與宿主機之外的網(wǎng)絡(luò)通信。
同時因為每個 local network 有自己的 bridge，bridge 之間是沒有連通的，所以兩個 local network 之間是不通的。
ML2 配置文件 /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini
type_drivers ML2 加載網(wǎng)絡(luò)類型。
tenant_network_types 普通用戶在自己的 Tenant（Project）中創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)時，默認創(chuàng)建哪種 type 的網(wǎng)絡(luò)。
tenant_network_types = vlan, local 意思是當沒有 vlan 可創(chuàng)建時，使用 local。
檢測 Neutron Agent 是否正常 管理員 –> 系統(tǒng) –> 系統(tǒng)信息 –> 網(wǎng)絡(luò)代理
從用戶管理創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)
創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò) 項目 –> 網(wǎng)絡(luò) –> 網(wǎng)絡(luò)
填寫網(wǎng)絡(luò)名稱
填寫子網(wǎng)信息。 網(wǎng)關(guān) IP 可以不用填寫。默認為子網(wǎng)地址的之一個 IP。即：172.16.10.1
添加子網(wǎng) IP 范圍。
點擊網(wǎng)絡(luò)名稱，進去相信信息，可以看到子網(wǎng)和端口信擾旦息等。
可以看到在端口中已經(jīng)創(chuàng)建了一個 port，名為 “(c45b69e6-04ba)”，IP 為 172.16.10.2。遲晌連接設(shè)備為 “network:dhcp”。
打開控制節(jié)點終端，使用 brctl show 查看 linux bridge 的狀態(tài)。
可以看到 bridge 設(shè)備 brqd2fd4378-9e 和 tap 設(shè)備 tapc45b69e6-04
創(chuàng)建 Instance 并選擇剛剛創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)。
創(chuàng)建 Instance 成功后可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)分配 IP 地碼李鋒址。
在底層中 Neutron 會在 subnet 中創(chuàng)建一個 port，分配 IP 和 MAC 地址，并將 port 分配給 test。如下圖
點進去可以看到詳情
在宿主機上執(zhí)行 brctl show 可以查看 bridge 的配置。
可以看到 bridge brqd2fd4378-9e 上連接了一個新的 tap 設(shè)備。
查看 Instance 信息。使用 virsh list 查看 Instance 運行中的列表。
使用 virsh edit 1 查看配置信息。
配置信息省略很多。重要的放在上面。
是 Instance 網(wǎng)卡的 MAC 地址
是 Instance 虛擬網(wǎng)卡信息
ping test1 的 IP 地址發(fā)現(xiàn)是可以 ping 通。
查看 brctl show
發(fā)現(xiàn) brqd2fd4378-9e 中又計入進來一個 VIF，因為兩個 VIF 掛載在同一個 Linux Bridge 上，所以可以通訊。
結(jié)構(gòu)如下：
如果新分的 Instance 在計算節(jié)點中。不在控制節(jié)點。他們之間將不在互通。
因為 DHCP agent 在控制節(jié)點上運行，test2 在計算節(jié)點的 local 網(wǎng)絡(luò)上，兩者位于不同物理節(jié)點。由于 local 網(wǎng)絡(luò)的流量只能局限在本節(jié)點之內(nèi)，發(fā)送的請求無法到達計算節(jié)點。
上圖 物理網(wǎng)卡 eth1 橋接到 brqXXXX，為 Instance 提供 flat 網(wǎng)絡(luò)。
下圖 創(chuàng)建多個 flat Network，就要準備多個物理機網(wǎng)卡。
在 /etc/neutron/plugins/ml2/ml2.conf.ini 配置文件中，修改 tenant_network_types 參數(shù)為 flat
：這里是指定普通用戶使用 flat。因為 flat 網(wǎng)絡(luò)與物理網(wǎng)卡一一對應(yīng)。一般情況下租戶網(wǎng)絡(luò)不采用 flat。
flat_networks 定義一個 flat 網(wǎng)絡(luò)，label 為 “default”
通過 physical_interface_mappings 指名 default 對應(yīng)的物理網(wǎng)卡為 ens35
例如：對于 label 為 “default” 的 flat network，節(jié)點 A 可能使用 ens35，配置為：
而 B 節(jié)點則可以使用 ens33，配置為：
創(chuàng)建 flat 網(wǎng)絡(luò)
綁定子網(wǎng)
查看 控制節(jié)點網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)
Neutron 自動新建了 flat_net 對應(yīng)的網(wǎng)橋 brq9e3013c8-93，以及 dhcp 的 tap 設(shè)備 tapa。
此時 tapa 和物理網(wǎng)卡 ens35 都已經(jīng)連接到網(wǎng)橋 brq9e3013c8-93 上。
可以看到 Instance 的 tap 設(shè)備 tapc1241c3f-cb 已經(jīng)連接到網(wǎng)橋
配置文件 /etc/neutron/dhcp_agent.ini 中的 dhcp_driver 和 interface_driver
dnasq 是一個提供 DHCP 和 DNS 服務(wù)的開源軟件。
在實現(xiàn)環(huán)境中使用 ps 命令可以查看到 dnasq 進程。
DHCP agent 會為每個 network 創(chuàng)建一個目錄 /opt/stack/data/neutron/dhcp/xxxx 用于存放該 network 的 dnasq 配置文件。
在二層網(wǎng)絡(luò)上，VLAN 可以將一個交換機分割成幾個獨立的虛擬交換機。
類似，在三層網(wǎng)絡(luò)上，Linux Network Namespace 可以將一個物理三層網(wǎng)絡(luò)分割成幾個獨立的虛擬三層網(wǎng)絡(luò)。
每個 namespace 都有自己獨立的網(wǎng)絡(luò)棧，包括 route table，firewall rule，network interface device等
Neutron 通過 dnasq 為每個 Network 提供單獨的 DHCP 和路由服務(wù)。
使用 ip 查看所有 namespcae
使用 neutron 查看 net-list
查看某個 namespace 的詳細配置
3 個 Instance 通過 tap 設(shè)備連接到名為 “vrqXXXX” 的 Linux Bridge。
在物理網(wǎng)卡 eth1 上創(chuàng)建 eth1.100 的 valn interface，eth1.100 連接到 brqXXXX。
這樣，Instance 通過 eth1.100 發(fā)送到 eth1 的數(shù)據(jù)包就會打上 vlan100 的 tag。
如果在創(chuàng)建個 network vlan101，eth1 上就會相應(yīng)的創(chuàng)建多個 vlan interface eht1.101 并連接新的 Linux Bridge “brqYYYY”。
配置文件 /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini 中設(shè)置 tenant_network_types 的值為 vlan
配置 vlan 的范圍
意思是：配置定義了 lable 為 “default” 的 valn network，valn id 的范圍是 3001~4000。這里配置的是普通用戶使用的范圍。
admin 可以使用 1~4096 的 valn network
再次指定 vlan network 與物理網(wǎng)卡的對應(yīng)關(guān)系
配置子網(wǎng)
查看系統(tǒng)網(wǎng)橋
這里可以看到：
vlan100 對應(yīng)的網(wǎng)橋為 brq2b85ebb9-a。
vlan interface 是 ens35.100 （我是用的是 Ubuntu 16.04 默認網(wǎng)卡名 ens 開始的。）
DHCP 的 tap 設(shè)備是 tapf85d61d8-c3。
在 計算節(jié)點查看 網(wǎng)橋信息
可以發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建的 Instance 已經(jīng)連接到 vlan100 對應(yīng)的網(wǎng)橋 brq2b85ebb9-a 上。因為計算節(jié)點沒有 DHCP 服務(wù)所以沒有相應(yīng)的 tap 設(shè)備。
另外 網(wǎng)橋的名字與控制節(jié)點是一樣的，都是 brq2b85ebb9-a6，表示是在同一個 network 上。
下圖是我創(chuàng)建 VLAN 后 兩臺 Instance 分別在控制節(jié)點和計算機點的網(wǎng)絡(luò)圖
此時兩臺 Instance 在同一 valn100 下。相互之間是可以 ping 通的。
如果在創(chuàng)建一個 vlan101。如果兩臺 Instance1 和 Instance2 分別連在 vlan100 和 vlan101。此時兩臺 Instance 是不能 ping 通的。
如下圖兩個 vlan
兩臺 Instance1 和 Instance2 分別連在 vlan100 和 vlan101。此時兩臺 Instance 是不能 ping 通的。
因為 vlan 在二層是隔離的。如果想要互通，只能在三層通過路由轉(zhuǎn)發(fā)。
什么是OpenStack？
?
本文詳細介紹了Openstack的網(wǎng)絡(luò)原理和實現(xiàn)，主要內(nèi)容包括：Neutron的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)模型還有neutron虛擬化的實現(xiàn)和對二三層網(wǎng)橋的理解。
一、Neutron概述
Neutron是一個用Python寫的分布式軟件項目，用來實現(xiàn)OpenStack中的虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實現(xiàn)軟件定義網(wǎng)絡(luò)。
Neutron北向有自己的REST API，中間有自己的業(yè)務(wù)邏輯層，有自己的DB和進程之間通訊的消息機制。同時Neutron常見的進程包括Neutron-server和Neutron-agent，分布式部署在不同的操作系統(tǒng)。
OpenStack發(fā)展至今，已經(jīng)經(jīng)歷了20個版本。雖然版本一直在更替，發(fā)展的項目也越來越多，但是Neutron作為OpenStack三大核心之一，它的地位是不會動搖的。只不過當初的Neutron也只是Nova項目的一個模塊而已，到F版本正式從中剝離，成為一個正式的項目。
從Nova-Network起步，經(jīng)過Quantum，多年的積累Neutron在網(wǎng)絡(luò)各個方面都取得了長足的發(fā)展。其主要的功能為：
（1）支持多租戶隔離
（2）支持多種網(wǎng)絡(luò)類型同時使用
（3）支持隧道技術(shù)（VXLAN、GRE）
（4）支持路由轉(zhuǎn)發(fā)、SNAT、DNAT技術(shù)
（5）支持Floating IP和安全組
多平面租戶私有網(wǎng)絡(luò)
圖中同時有VXLAN和VLAN兩種網(wǎng)絡(luò)，兩種網(wǎng)絡(luò)之間互相隔離。租戶A和B各自獨占一個網(wǎng)絡(luò)，并且通過自己的路由器連接到了外部網(wǎng)絡(luò)。路由器為租戶的每個虛擬機提供了Float IP，完成vm和外網(wǎng)之間的互相訪問。
二、Neutron架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)模型
1、Neutron架構(gòu)
Neutron-sever可以理解為類似于nova-api那樣的一個專門用來接收API調(diào)用的組件，負責將不同的api發(fā)送到不同Neutron plugin。
Neutron-plugin可以理解為不同網(wǎng)絡(luò)功能實現(xiàn)的入口，接收server發(fā)來的API，向database完成一些注冊信息。然后將具體要執(zhí)行的業(yè)務(wù)操作和參數(shù)通知給對應(yīng)的agent來執(zhí)行。
Agent就是plugin在設(shè)備上的代理，接受相應(yīng)的plugin通知的業(yè)務(wù)操作和參數(shù)，并轉(zhuǎn)換為具體的命令行操作。
總得來說，server負責交互接收請求，plugin操作數(shù)據(jù)庫，agent負責具體的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建。
2、Neutron架構(gòu)之Neutron-Server
（1）Neutron-server的本質(zhì)是一個Python Web Server Gateway Interface（WSGI），是一個Web框架。
（2）Neutron-server接收兩種請求：
REST API請求：接收REST API請求，并將REST API分發(fā)到對應(yīng)的Plugin（L3RouterPlugin）。
RPC請求：接收Plugin agent請求，分發(fā)到對應(yīng)的Plugin（NeutronL3agent）。
3、Neutron架構(gòu)之Neutron-Plugin
Neutron-plugin分為Core-plugin和Service-plugin。
Core-plugin：ML2負責管理二層網(wǎng)絡(luò)，ML2主要包括Network、Subnet、Port三類核心資源，對三類資源進行操作的REST API是原生支持的。
Service-plugin：實現(xiàn)L3-L7網(wǎng)絡(luò)，包括Router、Firewall、VPN。
4、
Neutron架構(gòu)之Neutron-Agent
（1）Neutron-agent配置的業(yè)務(wù)對象是部署在每一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或者計算節(jié)點的網(wǎng)元。
（2）網(wǎng)元區(qū)分為PNF和VNF：
PNF：物理網(wǎng)絡(luò)功能，指傳統(tǒng)的路由器、交換機等硬件設(shè)備
VNF：虛擬網(wǎng)絡(luò)功能，通過軟件實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)功能（二層交換、三層路由等）
（3）Neutron-agent三層架構(gòu)如下圖：
Neutron-agent架構(gòu)分為三層，北向為Neutron-server提供RPC接口，供Neutron server調(diào)用，南向通過CLI協(xié)議棧對Neutron VNF進行配置。在中間會進行兩種模型的轉(zhuǎn)換，從RPC模型轉(zhuǎn)換為CLI模型。
5、
Neutron架構(gòu)之通信原理
（1）Neutron是OpenStack的核心組件，官網(wǎng)給出Neutron的定義是NaaS。
（2）Naas有兩層含義：
對外接口：Neutron為Network等網(wǎng)絡(luò)資源提供了RESTful API、CLI、GUI等模型。
內(nèi)部實現(xiàn)：利用Linux原生或者開源的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能，加上硬件網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。
Neutron接收到API請求后，交由模塊WSGI進行初步的處理，然后這個模塊通過Python API調(diào)用neutron的Plugin。Plugin做了相應(yīng)的處理后，通過RPC調(diào)用Neutron的Agent組件，agent再通過某種協(xié)議對虛擬網(wǎng)絡(luò)功能進行配置。其中承載RPC通信的是AMQP server，在部署中常用的開源軟件就是RabbitMQ
6、
Neutron架構(gòu)之控制節(jié)點網(wǎng)絡(luò)模型
控制節(jié)點沒有實現(xiàn)具體的網(wǎng)絡(luò)功能，它對各種虛擬設(shè)備做管理配合的工作。
（1）Neutron：Neutron-server核心組件。
（2）API/CLI：Neutron進程通過API/CLI接口接收請求。
（3）OVS Agent：Neutron通過RPC協(xié)議與agent通信。
控制節(jié)點部署著各種服務(wù)和Neutron-server，Neutron-server通過api/cli接口接收請求信息，通過RPC和Agent進行交互。Agent再調(diào)用ovs/linuxbridge等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)。
7、
Neutron架構(gòu)之計算節(jié)點網(wǎng)絡(luò)模型
（1）qbr：Linux Bridge網(wǎng)橋
（2）br-int：OVS網(wǎng)橋
（3）br-tun：OVS隧道網(wǎng)橋
（4）VXLAN封裝：網(wǎng)絡(luò)類型的轉(zhuǎn)變
8、
Neutron架構(gòu)之網(wǎng)絡(luò)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)模型
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點部署了Router、DHCP Server服務(wù)，網(wǎng)橋連接物理網(wǎng)卡。
（1）Router：路由轉(zhuǎn)發(fā)
（2）DHCP： 提供DNS、DHCP等服務(wù)。
（3）br-ex： 連接物理網(wǎng)口，連接外網(wǎng)
三、Neutron虛擬化實現(xiàn)功能及設(shè)備介紹
1、Neutron虛擬化實現(xiàn)功能
Neutron提供的網(wǎng)絡(luò)虛擬化能力包括：
（1）二層到七層網(wǎng)絡(luò)的虛擬化：L2（virtual Switch）、L3（virtual Router 和 LB）、L47（virtual Firewall ）等
（2）網(wǎng)絡(luò)連通性：二層網(wǎng)絡(luò)和三層網(wǎng)絡(luò)
（3）租戶隔離性
（4）網(wǎng)絡(luò)安全性
（5）網(wǎng)絡(luò)拓展性
（6）REST API
（7）更高級的服務(wù)，包括 LBaaS，F(xiàn)WaaS，VPNaaS 等
2、Neutron虛擬化功能之二層網(wǎng)絡(luò)
（1）按照用戶權(quán)限創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)：
Provider network：管理員創(chuàng)建，映射租戶網(wǎng)絡(luò)到物理網(wǎng)絡(luò)
Tenant network：租戶創(chuàng)建的普通網(wǎng)絡(luò)
External network：物理網(wǎng)絡(luò)
（2）按照網(wǎng)絡(luò)類型：
Flat network：所有租戶網(wǎng)絡(luò)在一個網(wǎng)絡(luò)中
Local network：只允許在服務(wù)器內(nèi)通信，不通外網(wǎng)
VLAN network：基于物理VLAN實現(xiàn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)
VXLAN network：基于VXLAN實現(xiàn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)
3、Neutron虛擬化實現(xiàn)功能之租戶隔離
Neutron是一個支持多租戶的系統(tǒng)，所以租戶隔離是Neutron必須要支持的特性。
（1）租戶隔離三種含義：管理面隔離、數(shù)據(jù)面的隔離、故障面的隔離。
（2）不同層次租戶網(wǎng)絡(luò)的隔離性
租戶與租戶之間三層隔離
同一租戶不同網(wǎng)絡(luò)之間二層隔離
同一租戶同一網(wǎng)絡(luò)不同子網(wǎng)二層隔離
（3）計算節(jié)點的 br-int 上，Neutron 為每個虛機連接 OVS 的 access port 分配了內(nèi)部的 VLAN Tag。這種 Tag 限制了網(wǎng)絡(luò)流量只能在 Tenant Network 之內(nèi)。
（4）計算節(jié)點的 br-tun 上，Neutron 將內(nèi)部的 VLAN Tag 轉(zhuǎn)化為 VXLAN Tunnel ID，然后轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
（5）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的 br-tun 上，Neutron 將 VXLAN Tunnel ID 轉(zhuǎn)發(fā)了一一對應(yīng)的 內(nèi)部 VLAN Tag，使得 網(wǎng)絡(luò)流被不同的服務(wù)處理。
（6）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的 br-int 上連接的 DHCP 和 L3 agent 使用 Linux Network Namespace 進行隔離。
4、Neutron虛擬化實現(xiàn)功能之租戶網(wǎng)絡(luò)安全
除了租戶隔離以外 Neutron還提供數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的隔離性。
（1）默認情況下，所有虛擬機通過外網(wǎng)的流量全部走網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的L3 agent。在這里，內(nèi)部的固定IP被轉(zhuǎn)化為外部的浮動IP地址
（1）Neutron還利用Linux iptables特性，實現(xiàn)其Security Group特性，從而保證訪問虛機的安全性
（3）Neutron利用網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點上的Network Namespace中的iptables，實現(xiàn)了進出租戶網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)防火墻，從而保證了進出租戶網(wǎng)絡(luò)的安全性。
5、Neutron虛擬化設(shè)備
（1）端口：Port代表虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機上的一個虛擬交換機端口
虛擬機的網(wǎng)卡連接到Port上就會擁有MAC地址和IP地址
（2）虛擬交換機：Neutron默認采用開源的Openvswitch，
同時還支持Linux Bridge
（3）虛擬路由器VR：
路由功能
一個VR只屬于一個租戶，租戶可以有多個VR
一個VR可以有若干個子網(wǎng)
VR之間采用Namespace隔離
四、Neutron網(wǎng)橋及二三層網(wǎng)絡(luò)理解
1、Neutron-Local-Bridge
僅用于測試；網(wǎng)橋沒有與物理網(wǎng)卡相連VM不通外網(wǎng)。
圖中創(chuàng)建了兩個local network，分別有其對應(yīng)的qbr網(wǎng)橋。Vm123的虛擬網(wǎng)卡通過tap連接到qbr網(wǎng)橋上。其中2和3屬于同一個network可以通信，1屬于另一個網(wǎng)絡(luò)不能和23進行通信。并且qbr網(wǎng)橋不連物理網(wǎng)卡，所以說local網(wǎng)絡(luò)虛擬機只能同網(wǎng)絡(luò)通信，不能連通外網(wǎng)。
2、Neutron-Flat-Bridge
Linux Bridge直接與物聯(lián)網(wǎng)卡相連
每個Flat獨占一個物理網(wǎng)卡
配置文件添加響應(yīng)mapping
Flat網(wǎng)絡(luò)是在local網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)不同宿主機之間的二層互聯(lián)，但是每個flat network都會占用一個宿主機的物理接口。其中qbr1對應(yīng)的flatnetwork 連接 eth1 qbr2，兩個網(wǎng)絡(luò)的虛機在物理二層可以互聯(lián)。其它跟local network類似。
3、Neutron-VLAN-Bridge
在基于linux bridge的vlan 網(wǎng)絡(luò)中，eht1物理網(wǎng)卡上創(chuàng)建了兩個vlan接口，1.1連接到qbr1網(wǎng)橋，1.2連接到了qbr2網(wǎng)橋。在這種情況下vm通過eth1.1或者eth1.2發(fā)送到eth1的包會被打上各自的vlan id。此時vm2和vm3屬于同一個network所以是互通的，vm與vm2和vm3不通。
4、Neutron-VXLAN-Bridge
這個是以Linux bridge作agent的Vxlan 網(wǎng)絡(luò)：
Vxlan 網(wǎng)絡(luò)比Vxlan 網(wǎng)絡(luò)多了個VXLAN隧道，在Openstack中創(chuàng)建好內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和實例后，agent就會在計算節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點創(chuàng)建一對vxlan vtep.組成隧道的兩個端點。
Vxlan連接在eth0網(wǎng)口。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點多了兩個組件dhcp 和router，他們分別通過一對veth與qbr網(wǎng)橋連接在一起，多個dhcp和路由之間使用namesapce隔離，當vm產(chǎn)生ping包時，發(fā)往linux 網(wǎng)橋qbr1，通過網(wǎng)橋在vxlan12上封裝數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)通過eth0網(wǎng)卡出計算節(jié)點到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的eth0，在vxlan12解包。到達路由器之后經(jīng)過nat地址轉(zhuǎn)換，從eth1出去訪問外網(wǎng)，由租戶網(wǎng)絡(luò)到運營商網(wǎng)絡(luò)再到外部網(wǎng)絡(luò)。
5、Neutron-VLAN-OVS
與Linux bridge不同，openvswitch 不是通過eth1.1 eth1.2這樣的vlan接口來隔離不同的vlan，而是通過openvswitch的流表規(guī)則來指定如何對進出br-int的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)不同vlan的隔離。
圖中計算節(jié)點的所有虛擬機都連接在int網(wǎng)橋上，虛擬機分為兩個網(wǎng)絡(luò)。Int網(wǎng)橋會對到來的數(shù)據(jù)包根據(jù)network的不同打上vlan id號，然后轉(zhuǎn)發(fā)到eth網(wǎng)橋,eth網(wǎng)橋直連物理網(wǎng)絡(luò)。這時候流量就從計算節(jié)點到了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的ehx int網(wǎng)橋的功能相似，多了一個ex網(wǎng)橋，這個網(wǎng)橋是管理提前創(chuàng)建好的，和物理網(wǎng)卡相連，ex網(wǎng)橋和int網(wǎng)橋之間通過一對patch-port相連，虛擬機的流量到達int網(wǎng)橋后經(jīng)過路由到ex網(wǎng)橋。
6、Neutron-VXLAN-OVS
Vxlan的模型和vlan的模型十分相似，從表面上來看，他倆相比只有一個不同,vlan對應(yīng)的是ethx網(wǎng)橋，而vxlan對應(yīng)的是tun網(wǎng)橋。
在這里ethx和tun都是ovs網(wǎng)橋，所以說兩者的差別不是實現(xiàn)組件的差別而是組件所執(zhí)行功能的差別，ethx執(zhí)行的是普通二層交換機的功能，tun執(zhí)行的是vxlan中的vtep的功能，圖中倆tun對應(yīng)的接口ip就是vxlan的隧道終結(jié)點ip。所以說虛機的數(shù)據(jù)包在到達tun網(wǎng)橋之前是打的是vlan tag，而到達tun之后會發(fā)生網(wǎng)絡(luò)類型的轉(zhuǎn)換，從vlan封裝為vxlan然后到達網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。而之前的vlan類型的網(wǎng)絡(luò)，虛機數(shù)據(jù)包的類型一直都是vlan。
7、物理的二層與虛擬的二層（VLAN模式)
（1）物理的二層指的是：物理網(wǎng)絡(luò)是二層網(wǎng)絡(luò)，基于以太網(wǎng)協(xié)議的廣播方式進行通信。
（2）虛擬的二層指的是：Neutron實現(xiàn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)也是二層網(wǎng)絡(luò)（openstack的vm機所用的網(wǎng)絡(luò)必須是大二層），也是基于以太網(wǎng)協(xié)議的廣播方式進行通信，但毫無疑問的是該虛擬網(wǎng)絡(luò)是依賴于物理的二層網(wǎng)絡(luò)。
（3）物理二層+虛擬二層的典型代表：VLan 網(wǎng)絡(luò)模式。
8、物理的三層與虛擬的二層（GRE模式與VXLAN模式）
（1）物理三層指的是：物理網(wǎng)絡(luò)是三層網(wǎng)絡(luò)，基于IP路由的方式進行通信。
（2）虛擬的二層指的是：Neutron實現(xiàn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)仍然是二層網(wǎng)絡(luò)（openstack的vm機所用的網(wǎng)絡(luò)必須是大二層），仍然是基于以太網(wǎng)的廣播方式進行通信，但毫無疑問的是該虛擬機網(wǎng)絡(luò)是依賴于物理的三層網(wǎng)絡(luò)，這點有點類似于VPN的概念，根本原理就是將私網(wǎng)的包封裝起來，最終打上隧道的ip地址傳輸。
（3）物理三層+虛擬二層的典型代表：GRE模式與VXLAN模式。
所謂OpenStack其實就是一個開源計算機管理平臺，可控制整個數(shù)據(jù)中心的大型計算、儲存以及網(wǎng)絡(luò)資源，它支持所有類型的云環(huán)境，包括關(guān)鍵組件、可以覆蓋網(wǎng)絡(luò)。虛擬化等系統(tǒng)操作，OpenStack-powered分布技術(shù)來實現(xiàn)靈活地配置資源，方便用戶在任何時間增加服務(wù)器的CPU和內(nèi)存等資源，并且不需重啟服務(wù)器。
所謂OpenStack，其實是一種云操作系統(tǒng)，可控制整個數(shù)據(jù)中心的大型計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源池，所有這些都通過一個儀表盤進行管理，該儀表盤可讓管理員進行控制，同時使用戶能夠通過Web界面調(diào)配資源。
OpenStack邏輯架構(gòu)介紹了OpenStack原生架構(gòu)的組件（全局組件、核心組件和外部組件），組件之間通過API（前提是將請求交于keystone進行身份驗證，是否有權(quán)限進行通訊）進行點到點的通訊。單個項目內(nèi)部有很多子功能模塊，他們通過AMQP消息代理（RabbitMQ）進行交互，服務(wù)的狀態(tài)存儲在數(shù)據(jù)庫中。
OpenStack包括若干個稱為OpenStack服務(wù)的獨立組件。所有服務(wù)均可通過一個公共身份服務(wù)進行身份驗證。除了那些需要管理權(quán)限的命令，每個服務(wù)之間均可通過公共API進行交互。
OpenStack 是一個開源
云平臺
，主要由
私有云
供應(yīng)商和提供公共云服務(wù)的商業(yè)公司使用，這些公共云服務(wù)將 OpenStack 作為其基礎(chǔ)架構(gòu)的一部分進行部署。埃科銳的私有云搭建允許企業(yè)和應(yīng)用程序所有者將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)使用，而無需考慮安裝服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)的復雜性∞
OpenStack 起源于Rackspace Hosting 和 NASA 的聯(lián)合項目，它是一個流行的云平臺，有超過 740 個組織與開源平臺相關(guān)聯(lián)。 它廣泛用于提供私有云服務(wù)的數(shù)據(jù)中心。 此外，OpenStack 安裝支持基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù) (IaaS) 模型，例如我們在 Accrets.com 上的 OpenStack IaaS 解決方案提供了一種新的模型∞
IT技術(shù)交流論壇或是微信群有哪些？
您好，非常榮幸能在此回答您的問題。以下是我對此問題的部分見解，若有錯誤，歡迎指出。展開全部
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作為開源代碼庫以及版本控制系統(tǒng)，Github擁有140多萬開發(fā)者用戶。隨著越來越多的應(yīng)用程序轉(zhuǎn)移到了云上，Github已經(jīng)成為了管理軟件開發(fā)以及發(fā)現(xiàn)已有代碼的首選方法。
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CSDN (Chinese Software Developer Network) 創(chuàng)立于1999年，是中國更大的IT社區(qū)和服務(wù)平臺，為中國的軟件開發(fā)者和IT從業(yè)者提供知識傳播、職業(yè)發(fā)展、軟件開發(fā)等全生命周期服務(wù)，滿足他們在職業(yè)發(fā)展中學習及共享知識和信息、建立職業(yè)發(fā)展社交圈、通過軟件開發(fā)實現(xiàn)技術(shù)商業(yè)化等剛性需求。擁有超過3000萬注冊會員（其中活躍會員800萬）、50萬注冊企業(yè)及合作伙伴。
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InfoQ – InfoQ – 促進軟件開發(fā)領(lǐng)域知識與創(chuàng)新的傳播
InfoQ成立于2023年。我們?yōu)榱舜龠M軟件開發(fā)領(lǐng)域知識與創(chuàng)新的傳播而創(chuàng)建了InfoQ。為了實現(xiàn)這個目標，InfoQ致力于提供中立的、由技術(shù)實踐者主導的會議、內(nèi)容與在線社區(qū)。
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IT技術(shù)和腔交流群有很多，作為軟件開發(fā)從業(yè)者，會經(jīng)常去的一些國內(nèi)社區(qū)網(wǎng)站及論壇，關(guān)于程序員的交流社區(qū)或者論壇，這里收集一些比較好的開發(fā)者社區(qū)：
1、快速開發(fā)平臺社區(qū) -天翎論壇，主要是以Java低代碼開發(fā)平臺為主的技術(shù)性論壇社區(qū)，目前低代碼平臺商用授權(quán)對外開放；
2、CSDN -專業(yè)開發(fā)者社區(qū) IT技術(shù)交流平臺；
3、IT圈，圈圈精彩 – 原軟媒論壇、IT之家，國內(nèi)最人氣的科技社交圈層,繼軟媒論壇、IT之家社區(qū)演變而來；
4、51CTO技術(shù)論壇-中國領(lǐng)先的IT技術(shù)社冊野區(qū) 國內(nèi)主流IT技術(shù)社區(qū)，論壇擁有大批IT技術(shù)人/IT專家；
5、ITPUB技術(shù)論壇-中國專業(yè)的IT技術(shù)社區(qū)喚姿衫。
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新聞標題：深入了解Linux網(wǎng)絡(luò)棧技術(shù)(linuxnetworkstack)
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