openstack运维实战系列(二十)之neutron创建网络并指定vlan号码

心心失意

　　1. 背景说明
　　 neutron在openstack中负责instance的网络，如虚拟机内部网络，虚拟机外部网络等，和实体网络相类似，openstack中的网络也存在路由器router，交换机switch，网络network，子网subnet，端口port等概念，这些功能都有neutron来完成，neutron由有个不同的插件plugins组成，如二层插件neutron-openvswitch-agent，三层插件neutron-l3-agent,动态地址分配neutron-dhcp-agent,元数据服务neutron-metadata-agent等。
　　此外，为了保障租户tenant之间的网络隔离，neutron支持多种不同的网络隔离技术，包括:Linux-bridge，Flat，vlan，gre和vxlan，对于大规模的环境来说，使用gre和vxlan比较多，linux-bridge和flat在小环境中使用，vlan则能够满足可扩展性且能够和现有的环境对接，我所在的环境中，使用vlan的网络模式，关于neutron各种网络模式的特点对别如下：
　　

网络模式	功能说明	优点	缺点
linux-bridge	Linux网桥，和KVM网桥相类似	配置简单，易于实现，管理	可扩展性差
flat/flat+dhcp	和桥接相类似，扁平网络模式	配置简单，易于实现，管理	扁平，随着规模扩大，性能易出现瓶颈
vlan	通过vlan号隔离网络，划分广播域	和现有网络对接，易于理解，可扩展性强	vlan号只支持4096个，大规模易爆
gre	隧道封装技术，节点之间构建gre隧道	较容易实现流量隔离，没有限制	GRE包头添加网络开销
vxlan	和GRE技术相类似，隧道技术	没有范围限制，可扩展性强	需要增加IP包头开销

　　

　　

　　2.创建网络，并指定VLAN号
　　由于我所在环境中的opentstack云平台使用了vlan的网络模式，随着业务增长，外网IP会耗尽，此时，会向运营商申请外网IP，申请完之后，需要在openstack中扩容网络号，或者租户tenant自己需要内部的网络，也可以创建网络(tenant没法指定vlan号码，只有管理员才可以),具体操作如下：
　　1.创建网络，指定vlan范围和桥接的物理接口
a、创建网络,并指定网络模式和vlan号码，以及物理桥接网桥
[root@controller ~]# neutron net-create --provider:network_type=vlan --provider:physical_network=physnet0 --provider:segmentation_id=101 --shared public
Created a new network:
+---------------------------+--------------------------------------+
| Field                     | Value                                |
+---------------------------+--------------------------------------+
| admin_state_up            | True                                 |
| id                        | 0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e |    #网络id号
| name                      | public                               |    #网络名字
| provider:network_type     | vlan                                 |    #网络类型为vlan
| provider:physical_network | physnet0                             |    #物理桥接网口
| provider:segmentation_id  | 101                                  |    #vlan的号码
| shared                    | True                                 |    #所有的tenant共享
| status                    | ACTIVE                               |   
| subnets                   |                                      |    #暂时没有加入子网，所以为空
| tenant_id                 | 842ab3268a2c47e6a4b0d8774de805ae     |    #网络所在的tenant
+---------------------------+--------------------------------------+
b、查看创建的网络列表
[root@controller ~]# neutron net-list
+--------------------------------------+---------------+-------------------------------------------------------+
| id                                   | name          | subnets                                               |
+--------------------------------------+---------------+-------------------------------------------------------+
| 0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e | public        |                                                       |  #刚创建的网络
| 99c68a93-336a-4605-aa78-343d41ca1206 | vmTest        | 79cb82a1-eac1-4311-8e6d-badcabd22e44 192.168.100.0/24 |
+--------------------------------------+---------------+-------------------------------------------------------+
c、查看网络的详细信息
[root@controller ~]# neutron net-show 0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e
+---------------------------+--------------------------------------+
| Field                     | Value                                |
+---------------------------+--------------------------------------+
| admin_state_up            | True                                 |
| id                        | 0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e |
| name                      | public                               |
| provider:network_type     | vlan                                 |
| provider:physical_network | physnet0                             |
| provider:segmentation_id  | 101                                  |
| router:external           | False                                |
| shared                    | True                                 |
| status                    | ACTIVE                               |
| subnets                   |                                      |
| tenant_id                 | 842ab3268a2c47e6a4b0d8774de805ae     |
+---------------------------+--------------------------------------+　　2.创建子网，并将子网加入到网络内
a、创建子网subnet
[root@controller ~]# neutron subnet-create --name public_subnet  \
--ip-version 4 \
--gateway 192.168.101.1 \
--allocation-pool start=192.168.101.10,end=192.168.101.250 \
0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e 192.168.101.0/24
Created a new subnet:
+------------------+-------------------------------------------------------+
| Field            | Value                                                 |
+------------------+-------------------------------------------------------+
| allocation_pools | {"start": "192.168.101.10", "end": "192.168.101.250"} |    #地址pools起始范围
| cidr             | 192.168.101.0/24                                      |    #网络地址块
| dns_nameservers  |                                                       |   
| enable_dhcp      | True                                                  |    #启用DHCP
| gateway_ip       | 192.168.101.1                                         |    #子网所在的网关
| host_routes      |                                                       |   
| id               | 3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74                  |    #subnet ID号
| ip_version       | 4                                                     |    #IP地址版本为ipv4
| name             | public_subnet                                         |    #subnet的名字
| network_id       | 0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e                  |    #subnet所在的network
| tenant_id        | 842ab3268a2c47e6a4b0d8774de805ae                      |    #subnet所在tenant
+------------------+-------------------------------------------------------+
b、查看subnet的列表
[root@controller ~]# neutron subnet-list
+--------------------------------------+----------------+------------------+-------------------------------------------------------+
| id                                   | name           | cidr             | allocation_pools                                      |
+--------------------------------------+----------------+------------------+-------------------------------------------------------+
| 3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74 | public_subnet  | 192.168.101.0/24 | {"start": "192.168.101.10", "end": "192.168.101.250"} | #创建成功
| 79cb82a1-eac1-4311-8e6d-badcabd22e44 | ForTest        | 192.168.100.0/24 | {"start": "192.168.100.2", "end": "192.168.100.254"}  |
+--------------------------------------+----------------+------------------+-------------------------------------------------------+
c、查看subnet详情
[root@controller ~]# neutron subnet-show 3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74
+------------------+-------------------------------------------------------+
| Field            | Value                                                 |
+------------------+-------------------------------------------------------+
| allocation_pools | {"start": "192.168.101.10", "end": "192.168.101.250"} |
| cidr             | 192.168.101.0/24                                      |
| dns_nameservers  |                                                       |
| enable_dhcp      | True                                                  |
| gateway_ip       | 192.168.101.1                                         |
| host_routes      |                                                       |
| id               | 3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74                  |
| ip_version       | 4                                                     |
| name             | public_subnet                                         |
| network_id       | 0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e                  |
| tenant_id        | 842ab3268a2c47e6a4b0d8774de805ae                      |
+------------------+-------------------------------------------------------+　　3.交换机配置vlan与云平台联动
　　云平台中配置了网络，使用vlan模式，此时，需要在交换机层面配置vlan信息和openstack云平台联动，需要配置的信息有:vlan地址，即网络的gateway，所有的compute接口所在的交换机接口，设置为trunk模式，并配置允许vlan101通过(关于具体配置，可以将需求和网络工程师说明)。

　　

　　4.测试新创建的network
a、查看network和subnet的号码
[root@controller ~]# neutron net-list
+--------------------------------------+---------------+-------------------------------------------------------+
| id                                   | name          | subnets                                               |
+--------------------------------------+---------------+-------------------------------------------------------+
| 0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e | public        | 3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74 192.168.101.0/24 |
+--------------------------------------+---------------+-------------------------------------------------------+

[root@controller ~]# neutron subnet-list
+--------------------------------------+----------------+------------------+-------------------------------------------------------+
| id                                   | name           | cidr             | allocation_pools                                      |
+--------------------------------------+----------------+------------------+-------------------------------------------------------+
| 3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74 | public_subnet  | 192.168.101.0/24 | {"start": "192.168.101.10", "end": "192.168.101.250"} |
+--------------------------------------+----------------+------------------+-------------------------------------------------------+
b、创建端口
[root@controller ~]# neutron port-create --name port_1 \
--fixed-ip subnet_id=3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74,ip_address=192.168.101.11 0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e
Created a new port:
+-----------------------+---------------------------------------------------------------------------------------+
| Field                 | Value                                                                                 |
+-----------------------+---------------------------------------------------------------------------------------+
| admin_state_up        | True                                                                                  |
| allowed_address_pairs |                                                                                       |
| binding:host_id       |                                                                                       |
| binding:profile       | {}                                                                                    |
| binding:vif_details   | {}                                                                                    |
| binding:vif_type      | unbound                                                                               |
| binding:vnic_type     | normal                                                                                |
| device_id             |                                                                                       |
| device_owner          |                                                                                       |
| fixed_ips             | {"subnet_id": "3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74", "ip_address": "192.168.101.11"} |    #端口的地址
| id                    | 9b860e7f-4327-4777-8f80-3a5a3c6672ad                                                  |    #端口id号
| mac_address           | fa:16:3e:af:73:66                                                                     |    #端口对应MAC
| name                  | port_1                                                                                |    #port名字
| network_id            | 0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e                                                  |    #port所在network
| security_groups       | 663468d9-73b1-4b04-8d4c-dac1bf21a94d                                                  |    #所在安全组
| status                | DOWN                                                                                  |
| tenant_id             | 842ab3268a2c47e6a4b0d8774de805ae                                                      |    #所在subnet
+-----------------------+---------------------------------------------------------------------------------------+
c、查看port列表
[root@controller ~]# neutron port-list |grep 192.168.101
| 9b860e7f-4327-4777-8f80-3a5a3c6672ad | port_1 | fa:16:3e:af:73:66 | {"subnet_id": "3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74", "ip_address": "192.168.101.11"}  |
| fb5f8996-c025-4fdd-80dc-7d0d117a7cd6 |        | fa:16:3e:19:8f:f8 | {"subnet_id": "3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74", "ip_address": "192.168.101.10"}  |
d、查看port详情
[root@controller ~]# neutron port-show 9b860e7f-4327-4777-8f80-3a5a3c6672ad
+-----------------------+---------------------------------------------------------------------------------------+
| Field                 | Value                                                                                 |
+-----------------------+---------------------------------------------------------------------------------------+
| admin_state_up        | True                                                                                  |
| allowed_address_pairs |                                                                                       |
| binding:host_id       |                                                                                       |
| binding:profile       | {}                                                                                    |
| binding:vif_details   | {}                                                                                    |
| binding:vif_type      | unbound                                                                               |
| binding:vnic_type     | normal                                                                                |
| device_id             |                                                                                       |
| device_owner          |                                                                                       |
| extra_dhcp_opts       |                                                                                       |
| fixed_ips             | {"subnet_id": "3d715769-73ce-4984-81b2-ae1ffb284a74", "ip_address": "192.168.101.11"} |
| id                    | 9b860e7f-4327-4777-8f80-3a5a3c6672ad                                                  |
| mac_address           | fa:16:3e:af:73:66                                                                     |
| name                  | port_1                                                                                |
| network_id            | 0d30322d-8d87-43c3-b4e2-5a2969d3c42e                                                  |
| security_groups       | 663468d9-73b1-4b04-8d4c-dac1bf21a94d                                                  |
| status                | DOWN                                                                                  |
| tenant_id             | 842ab3268a2c47e6a4b0d8774de805ae                                                      |
+-----------------------+---------------------------------------------------------------------------------------+　　4.将端口attach到intance中
a、执行attach操作
[root@controller ~]# nova list |grep happy
| 3f694eaf-aa87-456a-99ce-90dd9f4e45ee | happy_test              | SHUTOFF | -          | Shutdown    |                          | ChuangYiYuan_10_16_2_11 |
[root@controller ~]# nova interface-attach 3f694eaf-aa87-456a-99ce-90dd9f4e45ee  --port-id 9b860e7f-4327-4777-8f80-3a5a3c6672ad
b、attach成功，虚拟机和端口成功关联
[root@controller ~]# nova list |grep happy
| 3f694eaf-aa87-456a-99ce-90dd9f4e45ee | happy_test              | SHUTOFF | -          | Shutdown    | public=192.168.101.11    | ChuangYiYuan_10_16_2_11 |　　

　　5. 总结
　　关于网络的扩容，可以通过租户自己创建，也可以通过管理员手动指定，对于租户自己创建来说，自动分配vlan号码，而管理员则可以针对业务需求，手动定制vlan号，由于openstack的应用场景和配置千奇百怪，不同的环境和场景都有所不同，读者根据自己所在的环境设置。
　　

　　6. 附录
[root@controller ~]# neutron -h
usage: neutron [--version] [-v] [-q] [-h] [--os-auth-strategy <auth-strategy>]
               [--os-auth-url <auth-url>]
               [--os-tenant-name <auth-tenant-name>]
               [--os-tenant-id <auth-tenant-id>]
               [--os-username <auth-username>] [--os-password <auth-password>]
               [--os-region-name <auth-region-name>] [--os-token <token>]
               [--endpoint-type <endpoint-type>] [--os-url <url>]
               [--os-cacert <ca-certificate>] [--insecure]
Command-line interface to the Neutron APIs
optional arguments:
--version             show program's version number and exit
  -v, --verbose, --debug
                        Increase verbosity of output and show tracebacks on
                        errors. Can be repeated.
  -q, --quiet           Suppress output except warnings and errors
  -h, --help            Show this help message and exit
  --os-auth-strategy <auth-strategy>
                        Authentication strategy (Env: OS_AUTH_STRATEGY,
                        default keystone). For now, any other value will
                        disable the authentication
  --os-auth-url <auth-url>
                        Authentication URL (Env: OS_AUTH_URL)
  --os-tenant-name <auth-tenant-name>
                        Authentication tenant name (Env: OS_TENANT_NAME)
  --os-tenant-id <auth-tenant-id>
                        Authentication tenant name (Env: OS_TENANT_ID)
  --os-username <auth-username>
                        Authentication username (Env: OS_USERNAME)
  --os-password <auth-password>
                        Authentication password (Env: OS_PASSWORD)
  --os-region-name <auth-region-name>
                        Authentication region name (Env: OS_REGION_NAME)
  --os-token <token>    Defaults to env[OS_TOKEN]
  --endpoint-type <endpoint-type>
                        Defaults to env[OS_ENDPOINT_TYPE] or publicURL.
  --os-url <url>        Defaults to env[OS_URL]
  --os-cacert <ca-certificate>
                        Specify a CA bundle file to use in verifying a TLS
                        (https) server certificate. Defaults to env[OS_CACERT]
  --insecure            Explicitly allow neutronclient to perform "insecure"
                        SSL (https) requests. The server's certificate will
                        not be verified against any certificate authorities.
                        This option should be used with caution.
Commands for API v2.0:
  agent-delete                   Delete a given agent.                 #agent管理
  agent-list                     List agents.
  agent-show                     Show information of a given agent.
  agent-update                   Update a given agent.
  cisco-credential-create        Creates a credential.
  cisco-credential-delete        Delete a  given credential.
  cisco-credential-list          List credentials that belong to a given tenant.
  cisco-credential-show          Show information of a given credential.
  cisco-network-profile-create   Creates a network profile.
  cisco-network-profile-delete   Delete a given network profile.
  cisco-network-profile-list     List network profiles that belong to a given tenant.
  cisco-network-profile-show     Show information of a given network profile.
  cisco-network-profile-update   Update network profile's information.
  cisco-policy-profile-list      List policy profiles that belong to a given tenant.
  cisco-policy-profile-show      Show information of a given policy profile.
  cisco-policy-profile-update    Update policy profile's information.
  dhcp-agent-list-hosting-net    List DHCP agents hosting a network.
  dhcp-agent-network-add         Add a network to a DHCP agent.
  dhcp-agent-network-remove      Remove a network from a DHCP agent.
  ext-list                       List all extensions.
  ext-show                       Show information of a given resource.
  firewall-create                Create a firewall.                      #防火墙管理
  firewall-delete                Delete a given firewall.
  firewall-list                  List firewalls that belong to a given tenant.
  firewall-policy-create         Create a firewall policy.
  firewall-policy-delete         Delete a given firewall policy.
  firewall-policy-insert-rule    Insert a rule into a given firewall policy.
  firewall-policy-list           List firewall policies that belong to a given tenant.
  firewall-policy-remove-rule    Remove a rule from a given firewall policy.
  firewall-policy-show           Show information of a given firewall policy.
  firewall-policy-update         Update a given firewall policy.
  firewall-rule-create           Create a firewall rule.
  firewall-rule-delete           Delete a given firewall rule.
  firewall-rule-list             List firewall rules that belong to a given tenant.
  firewall-rule-show             Show information of a given firewall rule.
  firewall-rule-update           Update a given firewall rule.
  firewall-show                  Show information of a given firewall.
  firewall-update                Update a given firewall.
  floatingip-associate           Create a mapping between a floating ip and a fixed ip. #浮动IP管理
  floatingip-create              Create a floating ip for a given tenant.
  floatingip-delete              Delete a given floating ip.
  floatingip-disassociate        Remove a mapping from a floating ip to a fixed ip.
  floatingip-list                List floating ips that belong to a given tenant.
  floatingip-show                Show information of a given floating ip.
  help                           print detailed help for another command
  ipsec-site-connection-create   Create an IPsecSiteConnection.               #***站点管理
  ipsec-site-connection-delete   Delete a given IPsecSiteConnection.
  ipsec-site-connection-list     List IPsecSiteConnections that belong to a given tenant.
  ipsec-site-connection-show     Show information of a given IPsecSiteConnection.
  ipsec-site-connection-update   Update a given IPsecSiteConnection.
  l3-agent-list-hosting-router   List L3 agents hosting a router.
  l3-agent-router-add            Add a router to a L3 agent.
  l3-agent-router-remove         Remove a router from a L3 agent.
  lb-agent-hosting-pool          Get loadbalancer agent hosting a pool.        #负载均衡相关管理
  lb-healthmonitor-associate     Create a mapping between a health monitor and a pool.
  lb-healthmonitor-create        Create a healthmonitor.
  lb-healthmonitor-delete        Delete a given healthmonitor.
  lb-healthmonitor-disassociate  Remove a mapping from a health monitor to a pool.
  lb-healthmonitor-list          List healthmonitors that belong to a given tenant.
  lb-healthmonitor-show          Show information of a given healthmonitor.
  lb-healthmonitor-update        Update a given healthmonitor.
  lb-member-create               Create a member.
  lb-member-delete               Delete a given member.
  lb-member-list                 List members that belong to a given tenant.
  lb-member-show                 Show information of a given member.
  lb-member-update               Update a given member.
  lb-pool-create                 Create a pool.
  lb-pool-delete                 Delete a given pool.
  lb-pool-list                   List pools that belong to a given tenant.
  lb-pool-list-on-agent          List the pools on a loadbalancer agent.
  lb-pool-show                   Show information of a given pool.
  lb-pool-stats                  Retrieve stats for a given pool.
  lb-pool-update                 Update a given pool.
  lb-vip-create                  Create a vip.
  lb-vip-delete                  Delete a given vip.
  lb-vip-list                    List vips that belong to a given tenant.
  lb-vip-show                    Show information of a given vip.
  lb-vip-update                  Update a given vip.
  meter-label-create             Create a metering label for a given tenant.
  meter-label-delete             Delete a given metering label.
  meter-label-list               List metering labels that belong to a given tenant.
  meter-label-rule-create        Create a metering label rule for a given label.
  meter-label-rule-delete        Delete a given metering label.
  meter-label-rule-list          List metering labels that belong to a given label.
  meter-label-rule-show          Show information of a given metering label rule.
  meter-label-show               Show information of a given metering label.
  net-create                     Create a network for a given tenant.    #网络相关管理
  net-delete                     Delete a given network.
  net-external-list              List external networks that belong to a given tenant.
  net-gateway-connect            Add an internal network interface to a router.
  net-gateway-create             Create a network gateway.
  net-gateway-delete             Delete a given network gateway.
  net-gateway-disconnect         Remove a network from a network gateway.
  net-gateway-list               List network gateways for a given tenant.
  net-gateway-show               Show information of a given network gateway.
  net-gateway-update             Update the name for a network gateway.
  net-list                       List networks that belong to a given tenant.
  net-list-on-dhcp-agent         List the networks on a DHCP agent.
  net-show                       Show information of a given network.
  net-update                     Update network's information.
  port-create                    Create a port for a given tenant.     #端口相关管理
  port-delete                    Delete a given port.
  port-list                      List ports that belong to a given tenant.
  port-show                      Show information of a given port.
  port-update                    Update port's information.
  queue-create                   Create a queue.
  queue-delete                   Delete a given queue.
  queue-list                     List queues that belong to a given tenant.
  queue-show                     Show information of a given queue.     #quota相关管理
  quota-delete                   Delete defined quotas of a given tenant.
  quota-list                     List quotas of all tenants who have non-default quota values.
  quota-show                     Show quotas of a given tenant
  quota-update                   Define tenant's quotas not to use defaults.
  router-create                  Create a router for a given tenant.      #路由器相关管理
  router-delete                  Delete a given router.
  router-gateway-clear           Remove an external network gateway from a router.
  router-gateway-set             Set the external network gateway for a router.
  router-interface-add           Add an internal network interface to a router.
  router-interface-delete        Remove an internal network interface from a router.
  router-list                    List routers that belong to a given tenant.
  router-list-on-l3-agent        List the routers on a L3 agent.
  router-port-list               List ports that belong to a given tenant, with specified router.
  router-show                    Show information of a given router.
  router-update                  Update router's information.
  security-group-create          Create a security group.             #安全组相关管理
  security-group-delete          Delete a given security group.
  security-group-list            List security groups that belong to a given tenant.
  security-group-rule-create     Create a security group rule.
  security-group-rule-delete     Delete a given security group rule.
  security-group-rule-list       List security group rules that belong to a given tenant.
  security-group-rule-show       Show information of a given security group rule.
  security-group-show            Show information of a given security group.
  security-group-update          Update a given security group.
  service-provider-list          List service providers.              #子网相关管理
  subnet-create                  Create a subnet for a given tenant.
  subnet-delete                  Delete a given subnet.
  subnet-list                    List subnets that belong to a given tenant.
  subnet-show                    Show information of a given subnet.
  subnet-update                  Update subnet's information.
  ***-ikepolicy-create           Create an IKEPolicy.                #***相关的管理
  ***-ikepolicy-delete           Delete a given IKE Policy.
  ***-ikepolicy-list             List IKEPolicies that belong to a tenant.
  ***-ikepolicy-show             Show information of a given IKEPolicy.
  ***-ikepolicy-update           Update a given IKE Policy.
  ***-ipsecpolicy-create         Create an ipsecpolicy.
  ***-ipsecpolicy-delete         Delete a given ipsecpolicy.
  ***-ipsecpolicy-list           List ipsecpolicies that belongs to a given tenant connection.
  ***-ipsecpolicy-show           Show information of a given ipsecpolicy.
  ***-ipsecpolicy-update         Update a given ipsec policy.
  ***-service-create             Create a ***Service.
  ***-service-delete             Delete a given ***Service.
  ***-service-list               List ***Service configurations that belong to a given tenant.
  ***-service-show               Show information of a given ***Service.
  ***-service-update             Update a given ***Service.