在OpenInfra Days China 2020大會上，分享了三個Tungsten Fabric相關技術主題演講，我們整理推送文章分享其中的精華內容。今天最後一篇來自北京華勝天成軟體技術有限公司網路架構師—王峻、SDN開發工程師—唐志軍帶來的聯合演講《基於TF打通異構資源網路實踐》。

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作為開源SDN的代表，不少廠商都基於Tungsten Fabric開發出了成熟的應用方案，華勝天成異構混合雲管理平臺就是其中一例。由華勝天成自主開發的統一雲平臺管理系統，包含虛擬化層，管理層（包括OpenStack、K8s、vCenter等），API層，雲管平臺（服務引擎、運營運維管理、應用編排/Devops/PaaS），網路架構等豐富的模組和功能。

當然，對於上層應用的支援來說，具體由哪個資源池承載，用到什麼服務編排，種種情況也是比較複雜的，這對SDN提出了挑戰。例如Web層可能會落到K8s資源池，資料庫可能落到BMS、KVM或者VMware資源池，需要保障底層承載互相呼叫的連通性。

由此，對於SDN解決方案的需求可以總結為：實現異構資源池互通，硬體解耦，自主可控。透過對比多種商業版和開源解決方案，華勝天成最終選擇了Tungsten Fabric支撐其OpenStack、K8s、VMware各種平臺資源，並透過device manager進行物理裝置管控。

基於成熟的BGP技術，Tungsten Fabric能夠一站式解決雲網路難題，支援與多種雲資源編排平臺對接，跨物理機虛擬機器容器的統一編排，支援多雲和跨雲策略控制，支援DPDK，且開放系統不受供應商鎖定。

那麼，Tungsten Fabric是如何做到異構資源池整合的呢？

具體來說，Tungsten Fabric架構分控制平面和轉發平面兩大部分，透過控制器（Controller）和vRouter的轉發單元提供相關功能。

基於北向API介面，Tungsten Fabric提供了一整套neutron外掛，實現了虛擬網路、介面、IP等資源管理邏輯，能夠和配置模組互通，應對多種編排平臺的工作，翻譯成vRouter能識別的配置語言，指導虛擬網路之間以及虛擬網路和物理網路的互通。

Tungsten Fabric對underlay承載網路比較寬容，只要提供三層的IP fabric，就可以構建Tungsten Fabric的overlay網路，避免了二層underlay網路對物理的限制，能夠做到大規模部署。

至於外部網路訪問到虛擬機器或容器的服務，Tungsten Fabric是將VMX作為閘道器路由器的角色，加上MPLSoverGRE的隧道，以此打通虛擬網路和物理網路。

在整合OpenStack之後，Tungsten Fabric還提供了一定的BMS裸機管理功能。

對於K8s整合，Tungsten Fabric提供了一整套CNI外掛，為Pod網路、Service網路、Ingress等網路，提供外掛實現，組網方式類似OpenStack，並且帶來了Ingress的資源實現方式，讓使用者可以更靈活地訪問k8s服務。

Tungsten Fabric還對K8s的資源都提供了浮動IP功能，可以從外部訪問，保護私有地址的資訊。同時提供了多租戶隔離特性，更高階別的特性在Tungsten Fabric都有支援，不同租戶之間建立pod或service等資源時，允許使用者選擇獨特的IP地址段，對原生K8s網路有擴充功能。

在統一業務編排方面，Tungsten Fabric控制器的東西向介面採用BGP協議，在連線到其他控制器的時候，控制器之間建立BGP鄰居，實現控制器中間的路由交換。

具體到多資源池的連通，主要有兩種方式。透過每個資源池裡的Tungsten Fabric之間建立BGP鄰居，藉助路由目標的技術，讓使用者選擇和控制與哪個虛擬網路進行互通，實現跨資源池的三層網路互通。虛擬資源池與外部訪問，則是藉助資源池的閘道器路由器，透過vRouter，在閘道器路由器配置RT，和閘道器伺服器做RT的打通。

在Tungsten Fabric的方案中，不管K8s、OpenStack，還是vCenter都是統一的，給虛擬網路建立一個Public網路，配置成和閘道器路由器一樣的RT，再將分配出來的浮動IP繫結到某個虛擬機器、工作負載、K8s的service或ingress，和匹配的虛擬機器口關聯上，以此實現和外部網路的連通關係。

Tungsten Fabric服務鏈的實現思路也類似，透過路由策略來進行控制。如果虛擬機器引流到VNF上，需要給虛擬機器所在網路配置策略，從介面出來的流量都導通到VNF的左介面上，左右兩個網路之間需要網路策略引流，再由右介面引入另一個網路，之間透過RT就能夠打通。所有Tungsten Fabric裡對於服務鏈的引流方式，都是透過路由的靈活控制實現的。

透過一段時間的摸索，華勝天成將Tungsten Fabric整合到雲平臺，整合進各個資源池，進行了一系列統一網路編排的實踐。在整個過程中，他們也發現Tungsten Fabric存在的侷限性，例如只能連線到虛擬網路，裸機完整的生命週期的管理還存在一些問題等，在社群也與大家進行了交流。

兩位專家最後表示，為更好實現雲管平臺多業務的靈活編排，將對Tungsten Fabric控制器做進一步深入實踐、研究和最佳化。同時號召大家一起參與進來，共同打造Tungsten Fabric開源SDN生態，更好推動Tungsten Fabric整合部署與後期技術落地。

基於TF打通異構資源網路實踐丨OpenInfra Days China實錄

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