openstack从入门到放弃

目录：

1. 为何选择云计算/云计算之前遇到的问题

2. 什么是云计算

3. 云服务模式

4. 云应用形式

5. 传统应用与云感知应用

6. openstack及其相关组件介绍

7. flat/vlan/gre/vxlan介绍

8. 分布式存储ceph介绍

9. openstack mitaka三节点部署实战

一：为何选择云计算/云计算之前遇到的问题

    一、有效解决硬件单点故障问题

    单点故障是指某个硬件的故障造成网站某个服务的中断。要真正解决这个问题，需要为每个硬件准备冗余，这不仅大大增加了硬件购置成本，而且部署与维护成本也不容小视。

    而云计算平台是基于服务器集群，从设计之初就考虑了单点故障问题，并在建设时有效地解决了这个问题。如果一家云服务商出现单点故障问题，就如同存在银行的钱丢了。

    二、按需增/减硬件资源

    自己托管服务器，增/减硬件一直是头疼的问题。

    1. 增加服务器的时候，购买服务器需要时间，而且这个时间自己无法控制。而使用云服务器，随时可以增加服务器——唾手可得。

    2. 减服务器只能从机房拉回办公室，无法再把服务器退给厂商，购置服务器的成本就浪费了。而使用云服务器，如果下个月不用，不续费就行了（针对阿里云按月购买的情况）——想用就用，想扔就扔。

    3. 不能按需增加满足基本需求的服务器配置。假如我们现在需要一台低配置的服务器用Linux跑缓存服务，如果为之单独购买一台便宜的低配置的服务器很不合算，因为这台服务器仅仅一年的电费就至少要3000元左右。所以只能尽量减少服务器数量，提高单台服务器的配置，在让一台服务器跑更多东西。而使用云服务器，需要什么样的配置就买什么样的配置，让各个服务器的职责更单一，互相之间的影响更小——职责分明，效率更高。

三、BGP线路解决南北互通问题

    南北互通问题是南方电信与北方联通线路之间的互通问题，这个问题困扰我们多年，之前用过双线机房，解决的也不是很好。目前只有BGP线路才能有效解决这个问题，而拥有真正的BGP线路的机房不是很多，成本也非常高。而我准备使用的阿里云用的就是BGP线路，这也是吸引我们的主要地方之一。

    究竟什么是南北互通问题？基于我们的理解简体描述一下，不对之处欢迎指出。南北互通问题实际就是路由问题。假设我们的服务器放在上海电信的机房，上海一位联通的用户访问我们的服务器，要先绕到联通的北京总出口（假设总出口在北京），然后再绕回上海。实际上这位联通用户可以通过上海的线路直接到达我们的服务器，不用绕这么远，但上海电信的机房无法告知联通的路由器走近路过来，只能按照联通路由器设定好的路由走。本来即使走北京绕一下也没有大的影响，毕竟是光的速度，但是由于大多数联通的用户访问电信网络都这么绕着走，联通的总出口成为了瓶颈，总出口流量太大时，联通的用户访问电信的网络速度就会慢。BGP线路也没什么神奇之处，只是它能决定走什么路由过来，不绕远路，问题自然解决了。它有这样的特权，就不仅能解决南北互通的问题，而且能解决其他网络的互通问题，比如教育网。因为有权限决定路由，就可以优化路由，哪条路堵，我就换条路。

    四、按需增/减带宽

    带宽是主要成本，托管服务器时，与ISP服务商签一年合同之前就要确定带宽。用了一段时间之后，你发现带宽买多了，想减一些是不允许的。中途要临时增加带宽一段时间也是不行的，要买就买一年（这是根据我们接触过的ISP服务商）。所以，一般都会多买一些带宽，留一些余量。

    使用云服务器可以灵活地增减带宽，不会浪费带宽，即使买少了也不用担心，随时可以增加。虽然各个云服务商会有一定的限制，比如在阿里云一次至少要购买1个月的带宽，但比自己托管服务器灵活很多，同样的带宽条件，会节省不少成本，尤其是带宽需求在一年中变化比较大的网站。

    五、更有吸引力的费用支付方式

    在IDC机房托管服务器一般是签一年合同，一次支付一个季度的费用。

    而使用云服务，一次可以支付更短时间的费用，比如阿里云可以一次只支付一个月的费用，节约了流动资金。

    从总体上考虑，差不多的成本，却拥有更多的内存、更多的CPU、更多的硬盘空间、更优质的带宽线路，更重要的是可以随时按需扩展计算资源。

二：什么是云计算（资源和服务的交互方式）

 

    一、概念分解：    

        云：云计算中的云,代表循环利用的意思(云多了变成雨，落到地面，云减少，水蒸发到空中，云增加)。

       计算：云计算中的计算,代表计算资源，涵盖虚机、存储、网络等。

       云计算：代表计算资源向云水循环一样，按需分配，循环利用。

       附：企业数据中心部署在云计算分布式平台上,类似于从原来单台发电机转向电厂集中供电模式,它意味着访问计算机和存储系统也可以作为一种商品流通,就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉，只不过它是通过互联网传输的,云就是互联网的一种比喻

    二、云计算分类：

        狭义：IT基础设施的交互和使用模式，通过网络以按需，易扩展的方式获取资源

        广义：服务（IT基础设施、软件等）的交互和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获取资源。

三：云服务模式

 

     一、IaaS：基础设施即服务

        用户通过网络获取虚机、存储、网络，然后用户根据自己的需求操作获取的资源。  典型应用：亚马逊AWS等

 

     二、PaaS：平台即服务

        将软件研发平台作为一种服务， 如Eclipse/Java编程平台，服务商提供编程接口/运行平台等。典型应用：Google AppEngine、Force.com、微软Azure等 

 

     三、SaaS：软件即服务  

        将软件作为一种服务通过网络提供给用户，如web的电子邮件、HR系统、订单管理系统、客户关系系统等。用户无需购买软件，而是向提供商租用基于web的软件，来管理企业经营活动。典型应用：Google Doc、Saleforce.com、Oracle CRM On Demand、Office Live Workspace等

四：云应用形式

    

    一.私有云

        将基础设施与软硬件资源构建于防火墙内，基于iaas构建私有云平台供企业内部使用，开源组件有：openstack（最为出色），cloudstack等

    二.云存储

        云存储系统是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统

    三.云游戏

        游戏运行云平台服务端，云平台将游戏画面解压缩后传给用户，用户端无需高配置处理器和显卡，只需要基本的视频解压缩能力即可。

    四.云物联

        基于云平台实现物物相连的互联网。

    五.云安全

        通过网状的大量客户端检测网络中软件的异常,获取木马，恶意程序的最新信息，推送到云平台服务端自动分析和处理，再把解决方案发送给每一个客户端。云平台使用者越多，越安全。

    六.公有云

        云平台对外开放，主要以Iaas和Paas为主，较为成熟的是Iaas，如阿里云，腾讯云，青云，ucloud，首都在线等

    七.混合云  

        公有云和私有云的结合，即对企业内部又对企业外部，例如AWS

 

五：传统应用与云感知应用

 

    一、传统应用

    传统应用像养宠物，宠物病了要细心呵护

    每个应用都是独特的、专门的

    专门的服务器、硬件和软件保证可靠性

    资源不够，增加cpu、内存、磁盘

    专门的技术支持

    二、云感知应用

    云感知应用像养牛，牛生病了，你需要一头新的牛

    应用跑在一个或多个虚拟机里

    资源不够，增加新的虚拟机

    应用挂起，重启或创建新的虚拟机

 

六：openstack与及其相关组件介绍

 

    一、openstack由来

            openstack最早由美国国家航空航天局NASA研发的Nova和Rackspace研发的swift组成。后来以apache许可证授权,旨在为公共及私有云平台建设。openstack主要用来为企业内部实现类似于Amazon EC2和S3的云基础架构服务（Iaas）.每6个月更新一次，基本与ubuntu同步，命名是以A-Z作为首字母来的。

     二、openstack项目与组件（服务名是项目名的别名）

 

    核心项目3个

    1.控制台

    服务名：Dashboard

    项目名：Horizon

    功能：web方式管理云平台，建云主机，分配网络，配安全组，加云盘

    

    2.计算

    服务名：计算

    项目名：Nova

    功能：负责响应虚拟机创建请求、调度、销毁云主机

    

    3.网络

    服务名：网络

    项目名：Neutron

    功能：实现SDN（软件定义网络），提供一整套API,用户可以基于该API实现自己定义专属网络，不同厂商可以基于此API提供自己的产品实现

        

         存储项目2个

 

    1.对象存储

    服务名：对象存储

    项目名：Swift

    功能：REST风格的接口和扁平的数据组织结构。RESTFUL HTTP API来保存和访问任意非结构化数据，ring环的方式实现数据自动复制和高度可以扩展架构，保证数据的高度容错和可靠性

    

    2.块存储

    服务名：块存储

    项目名：Cinder

    功能：提供持久化块存储，即为云主机提供附加云盘。

 

 

    共享服务项目3个

 

    1.认证服务

    服务名：认证服务

    项目名：Keystone

    功能：为访问openstack各组件提供认证和授权功能，认证通过后，提供一个服务列表（存放你有权访问的服务），可以通过该列表访问各个组件。

    

    2.镜像服务

    服务名：镜像服务

    项目名：Glance

    功能：为云主机安装操作系统提供不同的镜像选择

 

 

    3.计费服务

    服务名：计费服务

    项目名：Ceilometer

    功能：收集云平台资源使用数据，用来计费或者性能监控

 

    高层服务项目1个

 

    1.编排服务

    服务名：编排服务

    项目名：Heat

    功能：自动化部署应用，自动化管理应用的整个生命周期.主要用于Paas 

三、openstack各组件详解及运行流程

 

各组件逻辑关系图：

 openstack新建云主机流程图:

虚拟机启动过程如下：

1. 界面或命令行通过RESTful API向keystone获取认证信息。

2. keystone通过用户请求认证信息，并生成auth-token返回给对应的认证请求。

3. 界面或命令行通过RESTful API向nova-api发送一个boot instance的请求（携带auth-token），包含需要创建的虚拟机信息，如CPU、内存、硬盘、网络等。

4. nova-api接受请求后向keystone发送认证请求，查看token是否为有效用户和token。

5. keystone验证token是否有效，如有效则返回有效的认证和对应的角色（注：有些操作需要有角色权限才能操作）。

6. 通过认证后nova-api和数据库通讯。

7. 初始化新建虚拟机的数据库记录。

8. nova-api通过rpc.call向nova-scheduler请求是否有创建虚拟机的资源(Host ID)。

9. nova-scheduler进程侦听消息队列，获取nova-api的请求。

10. nova-scheduler通过查询nova数据库中计算资源的情况，并通过调度算法计算符合虚拟机创建需要的主机。

11. 对于有符合虚拟机创建的主机，nova-scheduler更新数据库中虚拟机对应的物理主机信息。

12. nova-scheduler通过rpc.cast向nova-compute发送对应的创建虚拟机请求的消息（调度到选定的nova-compute上创建VM）。

13. nova-compute会从对应的消息队列中获取创建虚拟机请求的消息（新版的openstack，不允许Nova-compute直接连接数据库，只能通过nova-conductor去调用），有多个nova-compute节点）

14. nova-compute通过rpc.call向nova-conductor请求获取虚拟机消息。（Flavor）

15. nova-conductor从消息队队列中拿到nova-compute请求消息。

16. nova-conductor根据消息查询虚拟机对应的信息。

17. nova-conductor从数据库中获得虚拟机对应信息。

18. nova-conductor把虚拟机信息通过消息的方式发送到消息队列中。

19. nova-compute从对应的消息队列中获取虚拟机信息消息。

20. nova-compute通过keystone的RESTfull API拿到认证的token，并通过HTTP请求glance-api获取创建虚拟机所需要镜像。

21. glance-api向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。

22. token验证通过，nova-compute获得虚拟机镜像信息(URL)。

23. nova-compute通过keystone的RESTfull API拿到认证k的token，并通过HTTP请求neutron-server获取创建虚拟机所需要的网络信息。

24. neutron-server向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。

25. token验证通过，nova-compute获得虚拟机网络信息。

26. nova-compute通过keystone的RESTfull API拿到认证的token，并通过HTTP请求cinder-api获取创建虚拟机所需要的持久化存储信息。

27. cinder-api向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。

28. token验证通过，nova-compute获得虚拟机持久化存储信息。

29. nova-compute根据instance的信息调用配置的虚拟化驱动来创建虚拟机。

 

下面我们就围绕上图流程展开

 

1.keystone

 

User：指使用Openstack service的用户，可以是人、服务、系统，但凡使用了Openstack service的对象都可以称为User。

Project(Tenant)：可以理解为一个人、或服务所拥有的 资源集合 。在一个Project(Tenant)中可以包含多个User，每一个User都会根据权限的划分来使用Project(Tenant)中的资源。比如通过Nova创建虚拟机时要指定到某个Project中，在Cinder创建卷也要指定到某个Project中。User访问Project的资源前，必须要与该Project关联，并且指定User在Project下的Role。

Role：用于划分权限。可以通过给User指定Role，使User获得Role对应的操作权限。Keystone返回给User的Token包含了Role列表，被访问的Services会判断访问它的User和User提供的Token中所包含的Role。系统默认使用管理Role admin和成员Role _member_ 。

Policy：OpenStack对User的验证除了OpenStack的身份验证以外，还需要鉴别User对某个Service是否有访问权限。Policy机制就是用来控制User对Tenant中资源(包括Services)的操作权限。对于Keystone service来说，Policy就是一个JSON文件，默认是/etc/keystone/policy.json。通过配置这个文件，Keystone Service实现了对User基于Role的权限管理。

Token：是一个字符串表示，作为访问资源的令牌。Token包含了在 指定范围和有效时间内 可以被访问的资源。EG. 在Nova中一个tenant可以是一些虚拟机，在Swift和Glance中一个tenant可以是一些镜像存储，在Network中一个tenant可以是一些网络资源。Token一般被User持有。

Credentials：用于确认用户身份的凭证

Authentication：确定用户身份的过程

Service：Openstack service，即Openstack中运行的组件服务。

Endpoint：一个可以通过网络来访问和定位某个Openstack service的地址，通常是一个URL。比如，当Nova需要访问Glance服务去获取image 时，Nova通过访问Keystone拿到Glance的endpoint，然后通过访问该endpoint去获取Glance服务。我们可以通过Endpoint的region属性去定义多个region。Endpoint 该使用对象分为三类：

• admin url –> 给admin用户使用，Post：35357

• internal url –> OpenStack内部服务使用来跟别的服务通信，Port：5000

• public url –> 其它用户可以访问的地址，Post：5000

创建完service后创建API EndPoint. 在openstack中，每一个service都有三种end points. Admin, public, internal。 Admin是用作管理用途的，如它能够修改user/tenant(project)。 public 是让客户调用的，比如可以部署在外网上让客户可以管理自己的云。internal是openstack内部调用的。三种endpoints 在网络上开放的权限一般也不同。Admin通常只能对内网开放，public通常可以对外网开放internal通常只能对安装有openstack对服务的机器开放。

V3新增

 

• Tenant(租客) 重命名为 Project

• 添加了 Domain 的概念

• 添加了 Group 的概念

 

 

 

 

 

1. 用户alice登录keystone系统（password或者token的方式），获取一个临时的token和catalog服务目录（v3版本登录时，如果没有指定scope，project或者domain，获取的临时token没有任何权限，不能查询project或者catalog）。

2. alice通过临时token获取自己的所有的project列表。

3. alice选定一个project，然后指定project重新登录，获取一个正式的token，同时获得服务列表的endpoint，用户选定一个endpoint，在HTTP消息头中携带token，然后发送请求（如果用户知道project name或者project id可以直接第3步登录）。

4. 消息到达endpoint之后，由服务端（nova）的keystone中间件（pipeline中的filter：authtoken）向keystone发送一个验证token的请求。（token类型：uuid需要在keystone验证token，pki类型的token本身是包含用户详细信息的加密串，可以在服务端完成验证）

5. keystone验证token成功之后，将token对应用户的详细信息，例如：role，username，userid等，返回给服务端（nova）。

6. 服务端（nova）完成请求，例如：创建虚拟机。

7. 服务端返回请求结果给alice。

 

2.glance

v1

 

V2

 

 

3.nova与cinder

nova主要组成:

    nova-api

    nova-scheduler

    nova-compute

    nova-conductor

cinder主要组成:

    cinder-api

    cinder-scheduler

    cinder-volume

 

cinder各组件功能：

Cinder-api 是 cinder 服务的 endpoint，提供 rest 接口，负责处理 client 请求，并将 RPC 请求发送至 cinder-scheduler 组件。

Cinder-scheduler 负责 cinder 请求调度，其核心部分就是 scheduler_driver, 作为 scheduler manager 的 driver，负责 cinder-volume 具体的调度处理，发送 cinder RPC 请求到选择的 cinder-volume。

Cinder-volume 负责具体的 volume 请求处理，由不同后端存储提供 volume 存储空间。目前各大存储厂商已经积极地将存储产品的 driver 贡献到 cinder 社区

 

cinder架构图：

 

openstack组件间通信:调用各组件api提供的rest接口，组件内通信:基于rpc(远程过程调用)机制，而rpc机制是基于AMQP模型实现的

从rpc使用的角度出发，nova，neutron，和cinder的流程是相似的，我们以cinder为例阐述rpc机制

(参考链接：https://www.ibm.com/developerworks/cn/cloud/library/1403_renmm_opestackrpc/)

 

Openstack 组件内部的 RPC（Remote Producer Call）机制的实现是基于 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)作为通讯模型，从而满足组件内部的松耦合性。AMQP 是用于异步消息通讯的消息中间件协议，AMQP 模型有四个重要的角色:

    Exchange：根据 Routing key 转发消息到对应的 Message Queue 中

    Routing key：用于 Exchange 判断哪些消息需要发送对应的 Message Queue

    Publisher：消息发送者，将消息发送到 Exchange 并指明 Routing Key，以便 Message Queue 可以正确的收到消息

    Consumer：消息接受者，从 Message Queue 获取消息

消息发布者 Publisher 将 Message 发送给 Exchange 并且说明 Routing Key。Exchange 负责根据 Message 的 Routing Key 进行路由，将 Message 正确地转发给相应的 Message Queue。监听在 Message Queue 上的 Consumer 将会从 Queue 中读取消息。

Routing Key 是 Exchange 转发信息的依据，因此每个消息都有一个 Routing Key 表明可以接受消息的目的地址，而每个 Message Queue 都可以通过将自己想要接收的 Routing Key 告诉 Exchange 进行 binding，这样 Exchange 就可以将消息正确地转发给相应的 Message Queue。

 

Publisher可以分为4类：

    Direct Publisher发送点对点的消息；

    Topic Publisher采用“发布——订阅”模式发送消息；

    Fanout Publisher发送广播消息的发送；

    Notify Publisher同Topic Publisher，发送 Notification 相关的消息。

 

Exchange可以分为3类：

    1.Direct Exchange根据Routing Key进行精确匹配，只有对应的 Message Queue 会接受到消息；

    2.Topic Exchange根据Routing Key进行模式匹配，只要符合模式匹配的Message Queue都会收到消息；

    3.Fanout Exchange将消息转发给所有绑定的Message Queue。

AMQP消息模型

 

RPC 发送请求

Client 端发送 RPC 请求由 publisher 发送消息并声明消息地址，consumer 接收消息并进行消息处理，如果需要消息应答则返回处理请求的结果消息。

 

OpenStack RPC 模块提供了 rpc.call，rpc.cast, rpc.fanout_cast 三种 RPC 调用方法，发送和接收 RPC 请求。

 

1.rpc.call 发送 RPC 请求并返回请求处理结果，请求处理流程如图 5 所示，由 Topic Publisher 发送消息，Topic Exchange 根据消息地址进行消息转发至对应的 Message Queue 中，Topic Consumer 监听 Message Queue，发现需要处理的消息则进行消息处理，并由 Direct Publisher 将请求处理结果消息，请求发送方创建 Direct Consumer 监听消息的返回结果

2.rpc.cast 发送 RPC 请求无返回，请求处理流程如图 6 所示，与 rpc.call 不同之处在于，不需要请求处理结果的返回，因此没有 Direct Publisher 和 Direct Consumer 处理。

3.rpc.fanout_cast 用于发送 RPC 广播信息无返回结果

4.neutron

 

neutron包含组件：

    neutron-server

    neutron-plugin

    neutron-agent

neutron各组件功能介绍：

 

1.Neutron-server可以理解为一个专门用来接收Neutron REST API调用的服务器，然后负责将不同的rest api分发到不同的neutron-plugin上。

2.Neutron-plugin可以理解为不同网络功能实现的入口，各个厂商可以开发自己的plugin。Neutron-plugin接收neutron-server分发过来的REST API，向neutron database完成一些信息的注册，然后将具体要执行的业务操作和参数通知给自身对应的neutron agent。

3.Neutron-agent可以直观地理解为neutron-plugin在设备上的代理，接收相应的neutron-plugin通知的业务操作和参数，并转换为具体的设备级操作，以指导设备的动作。当设备本地发生问题时，neutron-agent会将情况通知给neutron-plugin。

4.Neutron database，顾名思义就是Neutron的数据库，一些业务相关的参数都存在这里。

5.Network provider，即为实际执行功能的网络设备，一般为虚拟交换机（OVS或者Linux Bridge）。

 

neutron-plugin分为core-plugin和service-plugin两类。

Core-plugin，Neutron中即为ML2（Modular Layer 2），负责管理L2的网络连接。ML2中主要包括network、subnet、port三类核心资源，对三类资源进行操作的REST API被neutron-server看作Core API，由Neutron原生支持。其中：

 

Service-plugin，即为除core-plugin以外其它的plugin，包括L3 router、firewall、loadbalancer、VPN、metering等等，主要实现L3-L7的网络服务。这些plugin要操作的资源比较丰富，对这些资源进行操作的REST API被neutron-server看作Extension API，需要厂家自行进行扩展。

“Neutron对Quantum的插件机制进行了优化，将各个厂商L2插件中独立的数据库实现提取出来，作为公共的ML2插件存储租户的业务需求，使得厂商可以专注于L2设备驱动的实现，而ML2作为总控可以协调多厂商L2设备共同运行”。在Quantum中，厂家都是开发各自的Service-plugin，不能兼容而且开发重复度很高，于是在Neutron中就为设计了ML2机制，使得各厂家的L2插件完全变成了可插拔的，方便了L2中network资源扩展与使用。

 

（注意，以前厂商开发的L2 plugin跟ML2都存在于neutron/plugins目录下，而可插拔的ML2设备驱动则存在于neutron/plugins/ml2/drivers目录下）

 

ML2作为L2的总控，其实现包括Type和Mechanism两部分，每部分又分为Manager和Driver。Type指的是L2网络的类型（如Flat、VLAN、VxLAN等），与厂家实现无关。Mechanism则是各个厂家自己设备机制的实现，如下图所示。当然有ML2，对应的就可以有ML3，不过在Neutron中L3的实现只负责路由的功能，传统路由器中的其他功能（如Firewalls、LB、VPN）都被独立出来实现了，因此暂时还没有看到对ML3的实际需求。

一般而言，neutron-server和各neutron-plugin部署在控制节点或者网络节点上，而neutron agent则部署在网络节点上和计算节点上。我们先来分析控制端neutron-server和neutron-plugin的工作，然后再分析设备端neutron-agent的工作。

 

neutron新进展(dragon  flow):

https://www.ustack.com/blog/neutron-dragonflow/

 

 

网络模式介绍：

 

根据创建网络的用户的权限，Neutron network 可以分为：

• Provider network：管理员创建的和物理网络有直接映射关系的虚拟网络。

• Tenant network：租户普通用户创建的网络，物理网络对创建者透明，其配置由 Neutorn 根据管理员在系统中的配置决定。

根据网络的类型，Neutron network 可以分为：

• VLAN network（虚拟局域网） ：基于物理 VLAN 网络实现的虚拟网络(2^12)。共享同一个物理网络的多个 VLAN 网络是相互隔离的，甚至可以使用重叠的 IP 地址空间。每个支持 VLAN network 的物理网络可以被视为一个分离的 VLAN trunk，它使用一组独占的 VLAN ID。有效的 VLAN ID 范围是 1 到 4094。

• Flat network：基于不使用 VLAN 的物理网络实现的虚拟网络。每个物理网络最多只能实现一个虚拟网络。

• local network（本地网络）：一个只允许在本服务器内通信的虚拟网络，不知道跨服务器的通信。主要用于单节点上测试。

• GRE network （通用路由封装网络）：一个使用 GRE 封装网络包的虚拟网络。GRE 封装的数据包基于 IP 路由表来进行路由，因此 GRE network 不和具体的物理网络绑定。

• VXLAN network（虚拟可扩展网络）：基于 VXLAN 实现的虚拟网络（2^24）。同 GRE network 一样， VXLAN network 中 IP 包的路由也基于 IP 路由表，也不和具体的物理网络绑定。

注：在AWS中，该概念对应 VPC 概念。AWS 对 VPC 的数目有一定的限制，比如每个账户在每个 region 上默认最多只能创建 5 个VPC，通过特别的要求最多可以创建 100 个。

 

1.vlan

 

 

2.gre与vxlan请参考

http://www.cnblogs.com/sammyliu/p/4622563.html

http://www.cnblogs.com/xingyun/p/4620727.html

 

 

gre网络

 

 

gre与vxlan区别

 

 

关于gre和vxlan二次封装数据包的MTU问题

 

 VXLAN 模式下虚拟机中的 mtu 最大值为1450，也就是只能小于1450，大于这个值会导致 openvswitch 传输分片，进而导致虚拟机中数据包数据重传，从而导致网络性能下降。GRE 模式下虚拟机 mtu 最大为1462。

计算方法如下：

• vxlan mtu = 1450 = 1500 – 20(ip头) – 8(udp头) – 8(vxlan头) – 14(以太网头)

• gre mtu = 1462 = 1500 – 20(ip头) – 4(gre头) – 14(以太网头)

可以配置 Neutron DHCP 组件，让虚拟机自动配置 mtu，

#/etc/neutron/dhcp_agent.ini
[DEFAULT]
dnsmasq_config_file = /etc/neutron/dnsmasq-neutron.conf#/etc/neutron/dnsmasq-neutron.conf
dhcp-option-force=26,1450或1462

重启 DHCP Agent，让虚拟机重新获取 IP，然后使用 ifconfig 查看是否正确配置 mtu。

 

各种网络特点：

Vlan:

1.4096 vlan上限问题
2.mac地址和arp表过大
3.广播风暴
4.基于ip地址的子划分限制网络规模

gre：物理上的三层通信，虚拟上的二层通信

好处
1.gre id:2的24次方
2.只识别终端设备的mac
3.三层网络
4.解决ip地址划分规模问题

坏处：
1.两两计算节点建立隧道

vxlan:物理上的三层通信，虚拟上的二层通信
原始2层包+（1.vni id 2.组播地址）+udp报头+ip报头