EduCloud

h1. OpenStack Networking - Netron

h2. Netron Standard Architecture

!http://docs.openstack.org/trunk/openstack-network/admin/content/figures/1/figures/Quantum-PhysNet-Diagram.png!

Imagem retirada da Documentação Openstack Network Admin: http://docs.openstack.org/trunk/openstack-network/admin/

* cloud controller host (Cloud Controller Node): quantum-server, nova-api, nova-scheduler, keystone, RabbitMQ, MySQL.

* network gateway host (Network Node): quantum-metadata-agent, quantum-dhcp-agent, quantum-l3-agent, quantum-*-plugin-agent

* conjunto de hypervisors para rodar VMs. Compute node: nova-compute, quantum-*-plugin-agent

> cloud controller host e network gateway host podem ser combinados em uma máquina, porém é recomendado que exista um network gateway host separado para evitar restrições de CPU entre os encaminhamentos realizados pelo quantum-l3-agent e outros serviços OS.

* DataNetwork: comunicação de dados dentro da implementação de nuvem.

* Management Network: comunicações entre componentes OS.

* External Network: oferece acesso à internet à implementação OS.

* API Network: expõe todas as APIs do OS, incluindo  a Netron API para os tenants. Pode ser a própria rede externa utilizando o recurso de subredes para separação.

h2. Neutron Server

quantum-server: processo principal do Netron. Expõe Netron API e encaminha as requisições de usuário para o plugin.

h2. Agentes

Agentes enviam mensagens para o Quantum-Server via RPC (rabbitmq ou qpid) ou Netron API padrão (REST).

* plugin agent (quantum-*-agent): roda em cada hypervisor para realizar configuração local do vswitch. Dependente do plugin escolhido.

* dhcp agent (quantum-dhcp-agent). serviço de DHCP para redes dos tentents. Usado quando as VMs devem receber IP de forma automatizada. Endereços via DHCP. Requer no mínimo dnsmasq 2.59. Configurado especificamente para o plugin utilizado.

* L3 agent (quantum-l3-agent). Encaminhamento L3/NAT para oferecer acessos as redes externas. Roteador que conecta as redes L2. Fica no Network Node. Usa: Linux IP Stack e IP tables.

** Deve-se garantir que existam rotas entre o serviço de metadata do host e cada rede privada.

** Nós que rodem quantum-l3-agent não devem ter endereços IP especificados manualmente para a NIC conectada a rede externa e sim uma faixa de IPs que poderá ser usada para roteamento.

<pre>

$ sudo ovs-vsctrl add-br br-ext

$ sudo ovs-vsctrl add-port br-ext eth1

</pre>

* não é possível executar ping para IPs fixos. Ao invés disso, usar: router network namespace (qrouter-<UUID>)

<pre> $ ip netns exec qrouter-<UUID> ping <fixed ip> </pre>

h2. Netron API

Serviço de redes virtual. Define conexões e endereços para os outros serviços.

* Network: segmento L2 isolado (análogo a uma VLAN).

* Subnet: bloco de endereços de IP (V4 ou V6) e estados de configuração   associados.

* Port: ponto para conexção de dispositivos.

<pre>

    network <-- port

       |          |

        -------------- subnet

</pre>

> fixed_ips é atributo do port

> port.fixed_ips = {<IP1>:<subnet1>, <IP2>:<subnet2>, ...}

h2. Netron Plugins

Projeto original assume um modelo muito básico para realizar isolamento através de Linux VLANs e tabelas IP. Netron introduz o conceito de plugin, que é a

implementação de requisições lógicas de API em forma de um back-end acoplável. Padrão: Open vSwitch e Linux Bridge. Plugin deve estar em cada nó que usa

pacotes de dados.

Os plugins devem processar chamadas de API e gerenciar vSwitches.

OpenVSwitch: open vswitch, quantum-plugin-openvswitch-agent

<pre>

$ sudo ovs-vsctrl add-br br-int

</pre>

* br-int: integration bridge, nome padrão e fixo.

h2. Netron Command Line Application

Requer: python-pyparsing, python-cliff, python-quantumclient

h2. OpenStack Compute

Interagem com Netron através da API. Comunica com Netron API para connectar cada vNIC da VM em uma rede em particular.

h2. Neutron Client

agent-*

dhcp-agent-*

ext-* (extensões)

floatingip-*

l3-agent-*

lb-* (loading balance)

    lb-pool-*

    lb-healthmonitor-*

    lb-member-*

    lb-vip-*

net-*

queue-*

router-*

security-*

subnet-*

quota-*

security-group-*

h2. Exemplos - Netron API

<pre>

$ quantum net-create net1

$ quantum net-create net2 --provider:network_type local

$ quantum net-create --tenant-id=<id> net1

$ quantum subnet-create net1 192.168.0.2/22 --name subnet1

$ quantum port-create net1 --fixed-ip ip_addr=192.168.2.40

$ quantum port-create net1

$ quantum port-list --fixed-ips

$ quantum port-list --tenant-id=<tenant id>

$ quantum port-list --device-id=<vm id>

</pre>

* as redes já devem estar criadas para serem adicionadas na instanciação das VMs

<pre>

$ nova boot --image=<img id> --flavor=<fl id> --nic net_id=<net id> <vm name>

</pre>

* para ip fixo (port deve ser criado antes da instanciação)

<pre>

$ nova boot --image=<img id> --flavor=<fl id> --nic port_id=<net id> <vm name>

</pre>

h2. Físico -> Virtual

1) eth0 (VM)

2) TAP VNET0 (hypervisor network interface card, VIF, vNIC)

3) LINUX BRIDGE qbrXXX (hub, multi NIC, virtual ou físico)

4) veth pair {qcbXXX, qvoXXX} (entra de um lado e sai do outro)

5) open switch bridge br-int (virtual switch, integration bridge,todos as VM estão conectadas a ele)

6) veth pair (int-br-eth1, phy-br-eth1)

7) physical network interface card eth1

h2. Ryu

<pre>

$ sudo pip install ryu

$ sudo apt-get install quantum-plugin-ryu-agent openvswitch-switch python-openvswitch openvswitch-datapath-dkms

</pre>

* ovs_ryu_plugin.ini e quantum.conf devem ser copiados em cada nó que tenha agente ryu

h2. Floodlight

Floodlight pode ser utilizado como o backend para o OpenStack Network utilizando um Plug-in para Neutron. O Neutron expõe um modelo de networking-as-a-service via API REST implementada no Floodlight. Dois componentes principais são utilizados para essa integração: um aplicativo Virtual Switch do Floodlight que implementa a Neutron API e o o RestProxy plugin que conecta o Neutron com o Floodlight.

Conexão entre FloodLight e Neutron em dois passos:

# Rodar o REST Proxy Plug-in no neutron-server. Esse plugin foi projetado para rodar como parte do Neutro service. 

# Habilitar o Virtual Switch no Floodlight (antigo Virtual Network Filter). Esse é o módulo que implementa um isolamento de nível 2 (baseado em MAC) em redes openflow. Esse módulo vem com o Floodlight por padrão e não depende do Neutron ou do Openstack para ser executado.

h2. Not to do

* Proxies ainda não implementados então não se deve executar:

** nova-manage

** nova para administrar recursos de rede