Cable:360實現的新虛擬網路架構
前言
OpenStack架構中,Neutron作為虛擬網路模組,管理虛機的網路。隨著容器技術的發展,越來越多的應用部署到Kubernetes等容器編排系統中,而Kubernetes也有自帶的網路管理模組,如Flannel,Calico等。分別維護OpenStack、Kubernetes網路模組,不僅增加管理成本,且無法滿足虛機和容器網路互通等需求。為了統一管理不同編排系統的網路模組,簡化虛擬網路功能的開發流程,虛擬網路工作組實現了新的虛擬網路架構Cable。
需求背景
目前公司的虛擬網路架構有如下不足:
- 物理機、虛機和容器網路分開管理,無法達到直接互聯互通。
- Neutron agent裡的DHCP、metadata採用集中式服務,健壯性不足。
- vxlan實現時需要外部路由器的支援,較為複雜。
新的網路架構需要滿足統一管理物理機、虛機和容器網路,實現直接互聯互通;簡化Neutron agent,分散式架構實現DHCP、metadata等功能;在虛擬網路層面實現vxlan;提供流量映象等新功能。
方案實現
為了滿足上訴需求,Cable架構實現瞭如下兩個關鍵點:
- 虛擬資料平面不再基於OVS,而是採用功能更為豐富虛擬路由器vrouter.ko。vrouter.ko是Juniper的虛擬網路架構OpenContrail中的開源資料模組。相比於OVS的簡單資料包轉發,vrouter.ko支援虛擬網路路由、vxlan、流表配置安全組、流表配置nat/snat、流量映象等功能。豐富的資料平面功能,簡化了網路功能模組的開發難度。
- 重新自研開發管理平面。管理平面統一管理OpenStack和Kubernetes網路模組;採用Kubernetes裡的watch方式,主動監控平臺資源變化情況,並執行相關操作;分散式實現DHCP;用vrouter.ko中的flow功能實現nat、安全組等。
Cable的整體框架如圖1所示。
Cable工作流程如圖2所示。當使用者請求到達Neutron Server後,Contrail Neutron Plugin將請求轉發至Cable的控制節點(Control Node)。控制節點的proxy轉換請求傳送至API,API將接收到的請求傳送至相應模組,其中controller負責具體的計算和分配工作,IPAM模組負責網路地址的管理。每臺計算節點部署了Cable agent,通過Rest API監聽Control Node的資源,如監聽到資源變化,則呼叫vrouter.ko執行相應請求(新增/刪除/修改網路資訊)。
與OpenStack相容
Cable需要考慮如何與現有的虛擬網路結構相容,使得Neutron能夠平滑過渡到新的架構上。所以在保持Neutron原有介面不變的基礎上,將Neutron的db替換為etcd,並將DHCP-agent,metadata-agent,l3-agent替換為統一的cable-agent。將Neutron用Cable替代後,OpenStack的相關命令列和Restful API都沒有變化,實現無縫切換,方便運維管理。
總結
新的虛擬網路架構,相容了不同網路平面,簡化了網路功能模組,使得網路更為健壯。目前Cable的整體架構已經基本開發完成,實現了DHCP、metadata和VLAN架構網路,後續將實現安全組、VXLAN等更多功能,並實現自動化部署,完善監控功能。
本文首發於微信公眾號“360技術“( id: qihoo_tech)
相關文章
- Cable--新虛擬網路架構介紹架構
- 網路虛擬化VXLAN網路架構架構
- 網路晶片架構的新改變晶片架構
- Docker實踐(2)—虛擬網路Docker
- CentOS搭建VPN服務,實現虛擬專用網路CentOS
- IaaS關鍵實現技術之網路虛擬化
- Virtualbox 虛擬機器實現與本地、網際網路互通虛擬機
- 走進網頁虛擬現實 WebVR網頁WebVR
- 網路虛擬化之linux虛擬網路基礎Linux
- 【kubernetes】網路虛擬網路卡對veth pair、flannel網路模型實現原理AI模型
- Spring 架構的簡單模擬實現Spring架構
- SQL Server Alwayson架構下 伺服器 各虛擬IP漂移監控告警的功能實現 -2(虛擬IP視角)SQLServer架構伺服器
- 全面理解虛擬DOM,實現虛擬DOM
- 資料中心網路技術新貴:VXLAN與園區網路虛擬化
- VPN介紹--虛擬網路
- 使用Vmware搭建虛擬網路
- Linux 中的虛擬網路介面Linux
- windows平臺部署arm架構的虛擬機器(實測截圖)Windows架構虛擬機
- 谷歌證實要做虛擬網路運營商:教行業巨頭創新谷歌行業
- SQL Server Alwayson架構下 伺服器 各虛擬IP漂移監控告警的功能實現SQLServer架構伺服器
- PDM的分散式虛擬設計平臺架構分散式架構
- 虛擬現實技術
- 網際網路網站架構升級----訊息中介軟體的實現方案網站架構
- 虛擬函式的實現原理函式
- .Net 虛擬框架的實現原理框架
- 網路安全新契機,KiwiVM虛擬機器的創新發布虛擬機
- 華為雲DevCloud為虛擬模擬插上網際網路的翅膀devCloud
- 虛擬機器網路啟用虛擬機
- 虛擬機器網路設定虛擬機
- Linux虛擬網路技術Linux
- 網路虛擬化技術棧
- VMware虛擬機器的網路設定虛擬機
- Vmware中的虛擬網路 ( by quqi99 )
- 虛擬現實還需要多久才能真正的實現
- 虛擬機器入門二,虛擬機器的三種網路模式虛擬機模式
- VMmare-suse11網路配置實現宿主機和虛擬機器互通(若宿主機能聯網則虛擬機器亦可聯網)虛擬機
- 虛擬蜜罐:從資訊模擬到實現虛擬蜜罐技術
- 創新三層AI架構,打造智慧IP網路AI架構