Hálózati szolgáltatások OpenStack környezetben

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Hálózati szolgáltatások OpenStack környezetben"

Ádám Balog
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Hálózati szolgáltatások OpenStack környezetben Szabó Gábor mérnök-tanácsadó, Cisco Systems Magyarország Kft. Networkshop, április

2 Napirend OpenStack áttekintés OpenStack hálózati szolgáltatások Cisco fejlesztések OpenStack hálózati képességek kiterjesztése Cisco Public 2

3 Mi is az OpenStack? OpenStack egy Infrastructure As A Service (IaaS) felhő üzemeltetési projekt Nyílt forráskódú felhő operációs rendszer számítási, tárolási, hálózati és virtualizációs technológiák üzemeltetésére Cisco Public 3

4 OpenStack: történelem és fejlődés 2010 március május június július Rackspace: Swift forráskód megnyitása NASA: Nebula forráskód megnyitása OpenStack megalakul Austin: Inaugural Design Summit 2010 október 2011 február április szeptember 2012 április szeptember 2013 április október április Austin Bexar Cactus Diablo Essex Folsom Grizzly Havana Icehouse Juno Cisco Public 4

Design Summit 2010 október 2011 február április szeptember 2012 április szeptember 2013

5 OpenStack szoftver modulok ( Projektek ) Automatizáció ( Heat ) Portál ( Horizon ) Számítási erőforrások ( Nova ) Blokkos tároló ( Cinder ) Objektum-orientált tároló ( Swift ) Hálózat ( Neutron ) Guest OS állományok ( Glance ) Azonosítás ( Keystone ) Monitorozás ( Telemetry ) (korábbi neve: Celiometer ) Cisco Public 5

Objektum-orientált tároló ( Swift ) Hálózat ( Neutron ) Guest OS állományok (

6 OpenStack hálózati szolgáltatások Cisco Public 6

7 OpenStack hálózati projekt (Neutron) Más OpenStack modulok által üzemeltetett eszközök számára biztosít hálózati kommunikációs szolgáltatásokat Felhő-rendszerek hálózati szolgáltatásai számára biztosít fogalmi keretet és funkciókat Miért van szükség külön projektre? A Nova projekt hálózati szolgáltatásai alapszintűek Gazdag topológiai választékot kínáló API Szolgáltatás-készlet bővíthető plugin modulokkal Korábbi neve: Quantum Neutron Cisco Public 7

funkciókat Miért van szükség külön projektre?

8 Alapvető Neutron API fogalmak Nova Ügyfél_B virtuális szerver Neutron L2 virtuális hálózat Virtuális alhálózat ( /24) virtuális port L2 virtuális hálózat virtuális alhálózat Hálózat (network): izolált L2 szegmens, Ethernet kereteket továbbít Alhálózat (subnet): IPv4 vagy IPv6 címtartomány Port: virtuális hálózat kapcsolódási pontja eszközök csatlakozásához Cisco Public 8

0.0.0/24) virtuális port L2 virtuális hálózat virtuális alhálózat Hálózat (network): izolált L2 szegmens,

9 OpenStack logikai hálózati topológiák Ügyfél_B Ügyfél_B Ügyfél_D Osztott hálózat /22 Osztott hálózat /24 Osztott hálózat /24 Osztott hálózat / Fizikai router Fizikai router Egyetlen osztott hálózat Több osztott hálózat Cisco Public 9

0.1.0/24 Osztott hálózat 30.0.2.0/24 30.0.0.1 30.0.1.1 30.0.0.1 30.0.2.1 Fizikai router Fizikai router Egyetlen osztott hálózat Több osztott hálózat Cisco Public 9

10 OpenStack logikai hálózati topológiák Magánhálózat /24 Magánhálózat / Ügyfél_B Magánhálózat / Magánhálózat /24 Osztott hálózat / Szolgáltatói router (virtuális) Külső hálózat / Fizikai router Kevert osztott- és magánhálózat Fizikai router Szolgáltatói és ügyfél hálózatok Cisco Public 10

0.1.0/24 Osztott hálózat 30.0.0.0/22 30.0.0.1 Szolgáltatói router (virtuális) Külső hálózat 30.0.0.0/22 30.0.0.2 30.0.0.1 Fizikai router Kevert osztott- és magánhálózat Fizikai router Szolgáltatói és ügyfél hálózatok Cisco Public 10

11 OpenStack logikai hálózati topológiák Magánhálózat /24 Magánhálózat /24 Magánhálózat / router (virtuális) router (virtuális) Külső hálózat / Fizikai router Ügyfél routerek és magánhálózatok Cisco Public 11

0.0.2 10.0.0.1 10.0.1.1 router (virtuális) 30.0.0.3 Külső hálózat 30.0.0.0/22 30.0.0.1 Fizikai router Ügyfél routerek és magánhálózatok Cisco Public 11

12 Neutron szolgáltatások és szerver szerepkörök Felügyeleti hálózat: OpenStack komponensek üzemeltetésére, tárolóeszközök elérésére Adat-hálózat: különböző szervereken működő -ek egymás közti forgalma (VLAN vagy GRE/VxLAN tunnel) -ek külső hálózatok felé menő forgalma (IP gateway) Azonos szerveren működő -ek egymás közötti forgalma helyben megfordul Network node L3 gateway / router szerepet lát el a kimenő és VLAN ok közötti forgalom számára dhcp-agent dhcp-agent dhcp-agent l3-agent l3-agent L2B/OVS Network Node Network Node Network Node Adat-hálózat Felügyeleti hálózat L2B/OVS nova-api nova-scheduler neutron-server keystone mysql, rabbit... Cloud Controller Node Külső hálózat API hálózat Külső hálózat: ezek keresztül kapcsolódnak a -ek a külső hálózatokhot / Internethez Nagy teljesítményhez több Network Node szükséges Internet API hálózat: ezen keresztül érik el a felhasználók az OpenStack portált (Horizon) és a Cloud API-t (REST) Cisco Public 12

a kimenő és VLAN ok közötti forgalom számára dhcp-agent dhcp-agent dhcp-agent l3-agent l3-agent L2B/OVS Network Node Network Node Network Node Adat-hálózat Felügyeleti hálózat L2B/OVS nova-api

13 OpenStack logikai hálózatok és megvalósításuk Openstack hálózat: L2 szegmens megvalósítása különböző technológiákkal Local: egyetlen szerveren belül ( all-in-one ) Flat: Vlan azonosítónélküli szabványos Ethernet VLAN: 802.1q azonosítóval rendelkező szabványos Ethernet GRE: Ethernet GRE tunnel felett VXLAN: Virtual Extensible LAN (Ethernet over UDP) tunnel Szolgáltatói hálózat ( provider network ): Openstack adminisztrátor hozza létre Fizikai hálózatoknak felel meg Megvalósítás: Flat, VLAN Ügyfél hálózat ( tenant network ): Ügyfelek képesek létrehozni, izolált L2 szegmensek Megvalósítás: VLAN, GRE, VXLAN Cisco Public 13

1q azonosítóval rendelkező szabványos Ethernet GRE: Ethernet GRE tunnel felett VXLAN: Virtual Extensible LAN (Ethernet over UDP) tunnel Szolgáltatói hálózat

14 Neutron Plugin koncepció Grizzly: monolitikus plugin Havana: ML2 moduláris plugin Neutron Server Plugin API Vendor/User Plugin Neutron Server ML2 Plugin Type Manager API Extension Mechanism Manager Optional sub-plugin (Open vswitch) GRE TypeDriver VLAN TypeDriver VxLAN TypeDriver Open vswitch Linuxbridge Hyper-V Cisco Nexus Other Vendor Cisco Public 14

Extension Mechanism Manager Optional sub-plugin (Open vswitch) GRE TypeDriver VLAN

15 Ügyfél hálózatok VLAN implementáció Network Node br- br- br Adat hálózat 802.1Q (fizikai) br- Qrouter br-ex eth1 Szegmens ID: belső vagy külső (external) VLAN Adat (Data) hálózat: 802.1Q VLAN tartomány br-: VLAN transzláció Külső hálózat Cisco Public 15

16 Ügyfél hálózatok GRE, VxLAN implementáció Network Node br-tun br-tun br-tun Adat hálózat (fizikai) br-tun Qrouter br-ex eth1 Külső hálózat Szövevényes (full-mesh) GRE/VxLAN tunnel-hálózat Szegmens ID: GRE/VxLAN Tunnel ID Adat hálózat: Ethernet (VLAN fejléccel vagy anélkül) Felügyeleti hálózat is használható Cisco Public 16

(full-mesh) GRE/VxLAN tunnel-hálózat Szegmens ID: GRE/VxLAN Tunnel ID Adat

17 hálózati kommunikáció egy csomag élete compute-node-01 network-node IP Tables/Floating IP NAT Qrouter DHCP DHCP tap patch-tun patch-tun int-br-ex br-tun patch-int br-tun patch-int br-ex phy-br-ex eth1 GRE tunnel Felügyeleti hálózat: x Nyilvános hálózat: x/24 Cisco Public 17

int-br-ex br-tun patch-int br-tun patch-int br-ex phy-br-ex eth1 GRE

18 Cisco fejlesztések OpenStack hálózati képességek kiterjesztése Cisco Public 18

19 Cisco Nexus plugin: L3 Gateway Nexus kapcsolón Felügyeleti hálózat Cisco Nexus kapcsolók SVI interfészei biztosítják a L3 gateway és inter-vlan routing szolgáltatásokat Hálózati teljesítmény maximalizálása (Network Node Linux hálózati réteg véges teljesítménye) Network Node megmaradó funkciói: L3 kiegészítő szolgáltatások (pl. DHCP) dhcp-agent dhcp-agent dhcp-agent l3-agent l3-agent L2B/OVS Network Node Network Node Network Node Adat hálózat L2B/OVS nova-api nova-scheduler neutron-server keystone mysql, rabbit... Nexus PIugin Cloud Controller Node Jelenleg támogatott ügyfél-hálózat implementáció: VLAN Külső hálózat API hálózat Internet Cisco Public 19

20 Neutron - Cisco Nexus Plugin előnyök Automatikus VLAN konfigurálás VLAN-ok konfigurálása a Nexus kapcsolókon Layer 3 Gateway Nexus kapcsoló L3 interfész (SVI) hozzárendelése ügyfél VLAN-hoz Nexus kapcsoló végzi a routing-ot -> célhardver szintű teljesítőképesség Nincs szükség a Network Node L3 Agent konfigurálására Magas rendelkezésre-állás (HA) a szerverek csatlakoztatására Multi-Chassis Etherchannel (vpc) alkalmazása redundáns szerver bekötés Cisco Public 20

célhardver szintű teljesítőképesség Nincs szükség a Network Node L3 Agent konfigurálására Magas rendelkezésre-állás

21 Tervek: OpenStack és Nexus 1000V Elosztott virtuális kapcsoló Open vswitch helyett Felügyeleti hálózat Hálózati funkciókat egy ponton elég egy ponton konfigurálni vpath Service Insertion/Chaining dhcp-agent l3-agent nova-api nova-scheduler Neutron-server keystone VXLAN Overlay Networking CSR, VPN, Firewall, stb. Compute VSM/N1000V Node Network Node Adat hálózat Compute Compute N1000V Node Node mysql, rabbit... Cloud Controller Node Külső hálózat API hálózat Internet Cisco Public 21

22 Tervek - L3 routing CSR 1000V virtuális routerrel CSR 1000V router virtuális gépként fut Network vagy szerver(ek)en L3 gateway és inter-vlan routing szolgáltatások CSR 1000V teljes Cisco IOS szolgáltatáskészletet kínál: VPN, BGP, OSFP, MPLS, stb. Mind ügyfél, mind OpenStack admin telepítheti / üzemeltetheti dhcp-agent CSR 1000V VSM/N1000V Network Node Felügyeleti hálózat Compute Compute N1000V Node Node Adat hálózat nova-api nova-scheduler Neutron-server keystone mysql, rabbit... Cloud Controller Node Külső hálózat API hálózat Internet Cisco Public 22

23 Tervek VxLAN végződtetés Cisco Nexus kapcsolókon Network Node br-tun br-tun DHCP br-tun br-tun Adat hálózat (fizikai) Külső hálózat L3 gateway funkció Nexus 7000, Nexus 5600 kapcsolón VxLAN: nagy skálázhatóság 16M ügyfél hálózat Nexus 7000 végződtetés: 16K Cisco Public 23

24 Köszönöm a figyelmet!

Hasonló dokumentumok

Felhő alapú hálózatok (VITMMA02) OpenStack Neutron Networking

Felhő alapú hálózatok (VITMMA02) OpenStack Neutron Networking Dr. Maliosz Markosz Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar Távközlési és Médiainformatikai Tanszék