文章目录

OpenStack(T版)——网络(Neutron)服务介绍与安装
安装和配置(controller)
- 准备
- - (1)创建数据库
  - (2)加载admin user的环境变量
  - (3)创建服务凭证
- 配置Neutron网络服务组件
- - (1)安装软件
  - (2)编辑文件/etc/neutron/neutron.conf，完成以下操作
  - (3)配置Layer 2 (ML2)plug-in模块
  - (4)配置桥接代理
  - (5)配置三层代理
  - (6)配置DHCP代理
  - (7)配置元数据代理
  - (8)配置计算服务以使用网络服务
- 完成安装
安装和配置(compute)
- 网络服务组件安装和配置通用组件
- - (1)安装软件包
  - (2)配置通用组件
- 配置网络核心组件
- 配置计算服务组件
- 完成安装
验证

OpenStack(T版)——网络(Neutron)服务介绍与安装

OpenStack Neutron 就是为 OpenStack 虚拟机提供网络连接的服务。类比于现实生活中的网络，就像我们需要连接电脑、手机等设备到路由器上才能上网一样，虚拟机也需要连接到虚拟网络中才能进行通信和访问外部网络。而 Neutron 就是提供这个连接的服务。它能够帮助用户灵活地管理虚拟机的网络连接，包括分配 IP 地址、设置子网、路由器等网络设备，以及控制网络访问权限等。同时，Neutron 还支持多种网络虚拟化技术，能够让多个虚拟网络之间互相隔离和通信。

Flat、Local VLAN、VXLAN 和 GRE 都是 OpenStack Neutron 中的网络虚拟化技术，用于在虚拟机之间或虚拟机与外部网络之间建立虚拟网络连接

下面分别解释这四种技术的含义和特点：

Flat技术最简单，只是直接把数据包发送到物理网络，不支持流量隔离和管理

VLAN技术基于虚拟局域网，将虚拟网络划分成多个逻辑网络，适用于单一物理网络环境下的虚拟网络；

VXLAN和GRE技术则是用UDP和IP协议将虚拟网络划分成多个逻辑网络，适用于跨物理网络或数据中心之间的虚拟网络部署。

安装和配置(controller)

准备

ens33(controller,compute)

[root@controller ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes

(1)创建数据库

①在操作系统终端连接数据库

[root@controller ~]# mysql -u root -p000000

②创建Neutron数据库

MariaDB [(none)]> CREATE DATABASE neutron;

③Neutron数据库的访问权限设置

MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'localhost' IDENTIFIED BY '000000';
MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'%'  IDENTIFIED BY '000000';

④退出数据库

MariaDB [(none)]> exit

(2)加载admin user的环境变量

[root@controller ~]# source admin-openrc.sh

(3)创建服务凭证

①创建Neutron用户

[root@controller ~]# openstack user create --domain default --password-prompt neutron
User Password:
Repeat User Password:
+---------------------+----------------------------------+
| Field               | Value                            |
+---------------------+----------------------------------+
| domain_id           | default                          |
| enabled             | True                             |
| id                  | 95213d68498d48efae7f986fc56c20ba |
| name                | neutron                          |
| options             | {}                               |
| password_expires_at | None                             |
+---------------------+----------------------------------+

②将admin role 赋予 neutron user 和service project

[root@controller ~]# openstack role add --project service --user neutron admin

③创建Neutron 网络服务 service entity

[root@controller ~]# openstack service create --name neutron --description "OpenStack Networking" network
+-------------+----------------------------------+
| Field       | Value                            |
+-------------+----------------------------------+
| description | OpenStack Networking             |
| enabled     | True                             |
| id          | 4cd0a74d9e824a2186bd5c8a25f1ce8c |
| name        | neutron                          |
| type        | network                          |
+-------------+----------------------------------+

(4)创建Neutron网络服务组件的API endpoint

[root@controller ~]# openstack endpoint create --region RegionOne network public http://controller:9696
+--------------+----------------------------------+
| Field        | Value                            |
+--------------+----------------------------------+
| enabled      | True                             |
| id           | 5d704d8177b94d22814c77200fbf7502 |
| interface    | public                           |
| region       | RegionOne                        |
| region_id    | RegionOne                        |
| service_id   | a868e8135c7242be99881bf452a826cb |
| service_name | neutron                          |
| service_type | network                          |
| url          | http://controller:9696           |
+--------------+----------------------------------+

[root@controller ~]# openstack endpoint create --region RegionOne  network internal http://controller:9696
+--------------+----------------------------------+
| Field        | Value                            |
+--------------+----------------------------------+
| enabled      | True                             |
| id           | 247feaa6e95346b78eb5dbb6aecbfbb7 |
| interface    | internal                         |
| region       | RegionOne                        |
| region_id    | RegionOne                        |
| service_id   | a868e8135c7242be99881bf452a826cb |
| service_name | neutron                          |
| service_type | network                          |
| url          | http://controller:9696           |
+--------------+----------------------------------+

[root@controller ~]# openstack endpoint create --region RegionOne  network admin http://controller:9696
+--------------+----------------------------------+
| Field        | Value                            |
+--------------+----------------------------------+
| enabled      | True                             |
| id           | 2132cb74585342ccb6728889a7726fd3 |
| interface    | admin                            |
| region       | RegionOne                        |
| region_id    | RegionOne                        |
| service_id   | a868e8135c7242be99881bf452a826cb |
| service_name | neutron                          |
| service_type | network                          |
| url          | http://controller:9696           |
+--------------+----------------------------------+

配置Neutron网络服务组件

官方文档

Neutron网络服务组件的设计架构可以分为两种，提供商网络和自服务网络。

提供商网络比较简单，虚拟机实例连接公共网络(Public Network)，没有自服务网络(Self-Service Network)、路由和浮动IP地址(Floatiing IP address)，只有管理员或者有权限的用户可以操作公共网络。在这种架构下，虚拟机实例只能通过公共网络与外部网络通信，不能直接访问公共网络之外的网络。
自服务网络是在简单架构的基础上增加了第三层服务，支持自服务(Self-Service)网络。在这种架构下，管理员和有权限的用户可以管理自服务网络，自服务网络可以分配给虚拟机实例，并且通过自服务网络可以访问外部网络。此外，自服务网络还支持路由和浮动IP地址，可以实现更加灵活的网络管理。

自服务网络比提供商网络更加灵活，可以实现更加复杂的网络拓扑结构，满足更加多样化的应用场景

本次采用自服务网络进行配置

以下操作均在controller节点执行

(1)安装软件

[root@controller ~]# yum install -y openstack-neutron openstack-neutron-ml2 openstack-neutron-linuxbridge ebtables

(2)编辑文件/etc/neutron/neutron.conf，完成以下操作

①在[database]部分中，配置数据库访问

[root@controller ~]# vim /etc/neutron/neutron.conf
[database]
connection = mysql+pymysql://neutron:000000@controller/neutron

②在[DEFAULT]部分中，启动 Layer 2 (ML2) plug-in、路由服务和IP地址重叠功能

[DEFAULT]
core_plugin = ml2
service_plugins = router
allow_overlapping_ips = true

③在[DEFAULT]部分中，配置RabbitMQ 消息队列访问

[DEFAULT]
transport_url = rabbit://openstack:000000@controller

④在[DEFAULT]和[keystone_authtoken]部分中，配置身份服务访问

[DEFAULT]
auth_strategy = keystone

[keystone_authtoken]
www_authenticate_uri = http://controller:5000
auth_url = http://controller:5000
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = default
user_domain_name = default
project_name = service
username = neutron
password = 000000

⑤在[DEFAULT]和[nova]部分中，配置Neutron网络服务通知Nova计算服务关于网络拓扑的改变

[DEFAULT]
notify_nova_on_port_status_changes = true
notify_nova_on_port_data_changes = true
# 这两个参数的作用是通知 Nova 计算服务组件有关端口状态和数据变化的信息
# 具体来说，当虚拟机实例的网络端口状态发生变化时
# 例如端口被创建、更新或删除时，Neutron 会将相关信息发送给 Nova
# 以便 Nova 可以更新虚拟机实例的状态信息
[nova]
auth_url = http://controller:5000
auth_type = password
project_domain_name = default
user_domain_name = default
region_name = RegionOne
project_name = service
username = nova
password = 000000

⑥在[oslo_concurrency]部分中，配置锁定路径

[oslo_concurrency]
lock_path = /var/lib/neutron/tmp

(3)配置Layer 2 (ML2)plug-in模块

ML2 plug-in使用桥接机制为虚拟机实例桥接和交换网络信息

①编辑文件 /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini，在[ml2]项，完成以下操作

ml2_conf.ini

①在[ml2]部分中，完成以下操作

[root@controller ~]# vim /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini
[ml2]
type_drivers = flat,vlan,vxlan       
tenant_network_types = vxlan 
mechanism_drivers = linuxbridge,l2population 
extension_drivers = port_security

②在[ml2_type_flat]部分中，完成以下操作

[ml2_type_flat]
flat_networks = provider  # 定义 flat 类型网络的网络名称

③[ml2_type_vxlan]中，配置 VXLAN为 Private Network提供的标识范围

[ml2_type_vxlan]
vni_ranges = 1:1000    # 定义 VXLAN 类型网络的 VNI 范围

④在[securitygroup]项，启用ipsect提高安全组规则的效率

[securitygroup]
enable_ipset = true   # 这个参数用来启用 ipset 防火墙驱动

(4)配置桥接代理

Linux 桥接代理为实例构建第 2 层（桥接和交换）虚拟网络基础设施并处理安全组

编辑/etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini文件并完成以下操作

linuxbridge_agent.ini

①在[linux_bridge]部分中，将提供商虚拟网络映射到提供商物理网络接口

[root@controller ~]# vim /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini
[linux_bridge]
physical_interface_mappings = provider:ens33 # 定义 Linux Bridge 网络服务的物理网络映射关系。
# PROVIDER_INTERFACE_NAME 表示物理网络接口的名称，这个名称需要根据实际情况进行配置。

②在[vxlan]项，启用 VXLAN功能和 Layer 2 population，配置处理 Overlay Network 的物理网络端口的IP地址

[vxlan]
enable_vxlan = true       
local_ip = 192.168.200.10
l2_population = true 
# enable_vxlan：表示是否启用 VXLAN 技术
# local_ip表示 VXLAN 网络隧道的本地 IP 地址
# l2_population表示是否启用 L2 Population 技术

③在[securitygroup]部分中，启用安全组并配置 Linux 桥接 iptables 防火墙驱动程序

[securitygroup]
enable_security_group = true  
firewall_driver = neutron.agent.linux.iptables_firewall.IptablesFirewallDriver
# firewall_driver：表示防火墙驱动类型
# enable_security_group：表示是否启用安全组功能。

④修改/etc/sysctl.conf写入如下内容

[root@controller ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
# 当这些参数的值为 1 时，Linux Bridge 桥接的数据包会经过 iptables 或 ip6tables 处理
# 从而可以实现访问控制、网络隔离等安全措施。
[root@controller ~]# modprobe br_netfilter # 加载 br_netfilter 内核模块。
[root@controller ~]# sysctl -p
# 用于加载系统的 sysctl 参数文件

(5)配置三层代理

编辑/etc/neutron/l3_agent.ini文件并完成以下操作

在[DEFAULT]部分中，配置 Linux 桥接接口驱动程序

[root@controller ~]# vim /etc/neutron/l3_agent.ini
[DEFAULT]
interface_driver = linuxbridge  
# 指定了 Neutron 使用的网络插件，即 Linux Bridge 插件。

(6)配置DHCP代理

DHCP代理为虚拟网络提供DHCP服务。

编辑/etc/neutron/dhcp_agent.ini文件并完成以下操作

[root@controller ~]# vim /etc/neutron/dhcp_agent.ini
[DEFAULT]
interface_driver = linuxbridge                  
dhcp_driver = neutron.agent.linux.dhcp.Dnsmasq  
enable_isolated_metadata = true                 
# interface_driver指定了 Neutron 使用的网络插件
# dhcp_driver指定了 Neutron 使用的 DHCP 代理程序
# enable_isolated_metadata启用了 Neutron 的元数据服务。

(7)配置元数据代理

元数据代理项实例提供配置信息

编辑/etc/neutron/metadata_agent.ini文件并完成以下操作

①在部分中[DEFAULT]，配置元数据主机和共享密钥

[root@controller ~]# vim /etc/neutron/metadata_agent.ini
[DEFAULT]
nova_metadata_host = controller
metadata_proxy_shared_secret = 000000
# nova_metadata_host指定了 Nova 元数据服务的主机地址，即控制节点的 IP 地址或主机名
# metadata_proxy_shared_secret指定了 Nova 元数据代理程序的共享密钥
# 即元数据服务和元数据代理程序之间进行通信时使用的密钥

(8)配置计算服务以使用网络服务

必须安装 Nova 计算服务才能完成此步骤

编辑该/etc/nova/nova.conf文件并执行以下操作

①在[neutron]部分中，配置访问参数、启用元数据代理并配置密钥

[root@controller ~]# vim /etc/nova/nova.conf 
[neutron]
auth_url = http://controller:5000
auth_type = password
project_domain_name = default
user_domain_name = default
region_name = RegionOne
project_name = service
username = neutron
password = 000000
service_metadata_proxy = true
metadata_proxy_shared_secret = 000000

完成安装

①网络服务初始化脚本需要一个指向 /etc/neutron/plugin.iniML2 插件配置文件/etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini.如果此符号链接不存在，请使用以下命令创建它

[root@controller ~]# ln -s /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini /etc/neutron/plugin.ini

②同步数据库

[root@controller ~]# su -s /bin/sh -c "neutron-db-manage --config-file /etc/neutron/neutron.conf --config-file /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini upgrade head" neutron

③重启API服务

[root@controller ~]# systemctl restart openstack-nova-api.service

④启动网络服务并设置开机自启

[root@controller ~]# systemctl start neutron-server.service neutron-linuxbridge-agent.service  neutron-dhcp-agent.service  neutron-metadata-agent.service neutron-l3-agent   &&  systemctl enable neutron-server.service   neutron-linuxbridge-agent.service neutron-dhcp-agent.service   neutron-metadata-agent.service neutron-l3-agent
# 自行查看日志文件没有error就可以了

安装和配置(compute)

网络服务组件安装和配置通用组件

(1)安装软件包

[root@compute ~]# yum install -y  openstack-neutron-linuxbridge ebtables ipset

(2)配置通用组件

Neutron网络服务组件的通用部分包括认证机制、消息队列和plug-in

①编辑/etc/neutron/neutron.conf文件并完成以下操作

在[database]部分中，注释掉所有connection选项，因为计算节点不直接访问数据库

②在[DEFAULT]部分中，配置RabbitMQ 消息队列访问

[root@compute ~]# vim /etc/neutron/neutron.conf
[DEFAULT]
transport_url = rabbit://openstack:000000@controller

③在[DEFAULT]和[keystone_authtoken]部分中，配置身份服务访问

[DEFAULT]
auth_strategy = keystone

[keystone_authtoken]
www_authenticate_uri = http://controller:5000
auth_url = http://controller:5000
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = default
user_domain_name = default
project_name = service
username = neutron
password = 000000

④在[oslo_concurrency]部分中，配置锁定路径

[oslo_concurrency]
lock_path = /var/lib/neutron/tmp

配置网络核心组件

官方文档

(1)编辑/etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini文件

①在[linux_bridge]部分中，将Public Network 虚拟网络端口映射到物理网络端口

[root@compute ~]# vim /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini
[linux_bridge]
physical_interface_mappings = provider:ens33
# Linux Bridge 插件将使用 ens34 网卡来连接 provider 物理网络
# 实现虚拟网络和物理网络之间的数据交换。

②在[vxlan]部分中，启用VXLAN功能和 Layer 2 population，配置处理Overlay Network 的物理网络端口的IP地址

[vxlan]
enable_vxlan = true
local_ip = 192.168.200.20
l2_population = true

③在[securitygroup]部分中，启用安全组并配置 Linux 桥接 iptables 防火墙驱动程序

[securitygroup]
enable_security_group = true
firewall_driver = neutron.agent.linux.iptables_firewall.IptablesFirewallDriver

⑤添加/etc/sysctl.conf内容

[root@compute ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
[root@compute ~]# modprobe br_netfilter 
[root@compute ~]# sysctl -p

配置计算服务组件

(1)编辑/etc/nova/nova.conf文件并完成以下操作

在[neutron]部分中，配置访问参数

[root@compute ~]# vim /etc/nova/nova.conf 
[neutron]
auth_url = http://controller:5000
auth_type = password
project_domain_name = default
user_domain_name = default
region_name = RegionOne
project_name = service
username = neutron
password = 000000

完成安装

重新启动计算服务

[root@compute ~]#  systemctl restart openstack-nova-compute.service

启动bridge agent 并设置为开机自启

[root@compute ~]#  systemctl start neutron-linuxbridge-agent.service && systemctl enable neutron-linuxbridge-agent.service 
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/neutron-linuxbridge-agent.service to /usr/lib/systemd/system/neutron-linuxbridge-agent.service

验证

(1)加载环境变量文件

[root@controller ~]# source admin-openrc.sh

(2) 到controller验证 openstack network agent list