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Openstack网络基础服务
OpenStack网络服务提供一个API让用户在云中建立和定义网络连接。该网络服务的项目名称是Neutron。OpenStack网络负责创建和管理虚拟网络基础架构，包括网络、交换机、子网和路由器，这些设备由OpenStack计算服务Nova管理（nova-network组件管理ip转发，网桥或虚拟局域网的nova网络组件）。同时，网络服务还提供防火墙和VPN这样的高级服务。可以将网络服务部署到特定主机上。OpenStack网络组件与身份服务、计算服务和仪表板等多个OpenStack组件进行整合
OpenStack-Neutron原理作用
网络是openstack最重要的资源之一，没有网络，虚拟机将被隔离。Openstack的网络服务最主要的功能就是为虚拟机实例提供网络连接，最初由nova的一个单独模块nova-compute实现，但是nova-compute支持的网络服务有限（瓶颈问题），无法适应大规模、高密度和多项目的云计算，现已被专门的网络服务项目Neutron所取代。
Neutron为整个openstack环境提供软件定义网络支持，主要功能包括二层交换、三层路由、防火墙、VPN，以及负载均衡等。Neutron在由其他openstack服务（如 nova）管理的网络接口设备（如虚拟网卡）之间提供网络连接即服务。
Neutron网络结构
1.一个简化的典型的Neutron网络结构，包括一个外部网络、一个内部网络和一个路由器。
2.外部网络负责连接OpenStack项目之外的网络环境，又称公共网络。与其他网络不同，它不仅仅是一个虚拟网络，更重要的是，它表示OpenStack网络能被外部物理网络接入并访问。外部网络可能是企业的局域网（Intranet），也可能是互联网（Internet），这类网络并不是由Neutron直接管理。
解析：openstack公共网络用于和openstack外部的网络进行连接
3.内部网络完全由软件定义，又称私有网络。它是虚拟机实例所在的网络，能够直接连接到虚拟机。项目用户可以创建自己的内部网络。默认情况下，项目之间的内部网络是相互隔离的，不能共享。该网络由Neutron直接配置与管理。
解析：
1.内部网络用于连接，管理实例
2.用户可自行配置内部网络
3.不同内部网络之间默认是相互隔离的
4.路由器用于将内部网络与外部网络连接起来，因此，要使虚拟机访问外部网络，必须创建一个路由器。
5.Neutron需要实现的主要是内部网络和路由器。内部网络是对二层(L2)网络的抽象，模拟物理网络的二层局域网，对于项目来说，它是私有的。路由器则是对三层（L3）网络的抽象，模拟物理路由器，为用户提供路由、NAT（映射）等服务。
注：什么是L2 ,L3 ?
L2 : L2其实是指七层网络协议中的第二层数据链路层，它的传输是以mac地址为基础
L3 :L3指网络层：是以ip地址为基础
Neutron网络基本概念
network
network 是一个隔离的二层广播域。Neutron 支持多种类型的 network，包括 local, flat, VLAN, VxLAN 和 GRE。
local
ocal 网络与其他网络和节点隔离。local 网络中的 instance 只能与位于同一节点上同一网络的 instance 通信，local 网络主要用于单机测试。
vlan
vlan 网络是具有 802.1q tagging 的网络。vlan 是一个二层的广播域，同一 vlan 中的 instance 可以通信，不同 vlan 只能通过 router 通信。vlan 网络可跨节点，是应用最广泛的网络类型。
vxlan
vxlan 是基于隧道技术的 overlay 网络。vxlan 网络通过唯一的 segmentation ID（也叫 VNI）与其他 vxlan 网络区分。vxlan 中数据包会通过 VNI 封装成 UDP 包进行传输。因为二层的包通过封装在三层传输，能够克服 vlan 和物理网络基础设施的限制。
gre
gre 是与 vxlan 类似的一种 overlay 网络。主要区别在于使用 IP 包而非 UDP 进行封装。
subnet
subnet 是一个 IPv4 或者 IPv6 地址段。instance 的 IP 从 subnet 中分配。每个 subnet 需要定义 IP 地址的范围和掩码。
注：network 与 subnet 是 1对多 关系。一个 subnet 只能属于某个 network；一个 network 可以有多个 subnet，这些 subnet 可以是不同的 IP 段，但不能重叠。
port
port 可以看做虚拟交换机上的一个端口。port 上定义了 MAC 地址和 IP 地址，当 instance 的虚拟网卡 VIF（Virtual Interface） 绑定到 port 时，port 会将 MAC 和 IP 分配给 VIF。
注：subnet 与 port 是 1对多 关系。一个 port 必须属于某个 subnet；一个 subnet 可以有多个 port。
Neutron 功能
Neutron 为整个 OpenStack 环境提供网络支持，包括二层交换，三层路由，负载均衡，防火墙和 VPN 等。Neutron 提供了一个灵活的框架，通过配置，无论是开源还是商业软件都可以被用来实现这些功能。
二层交换 Switching
Nova 的 Instance 是通过虚拟交换机连接到虚拟二层网络的。Neutron 支持多种虚拟交换机，包括 Linux 原生的 Linux Bridge 和 Open vSwitch。 Open vSwitch（OVS）是一个开源的虚拟交换机，它支持标准的管理接口和协议。
三层路由 Routing
Instance 可以配置不同网段的 IP，Neutron 的 router（虚拟路由器）实现 instance 跨网段通信。router 通过 IP forwarding，iptables 等技术来实现路由和 NAT
负载均衡 Load Balancing
Openstack 在 Grizzly 版本第一次引入了 Load-Balancing-as-a-Service（LBaaS），提供了将负载分发到多个 instance 的能力。LBaaS 支持多种负载均衡产品和方案，不同的实现以 Plugin 的形式集成到 Neutron，目前默认的 Plugin 是 HAProxy。
防火墙 Firewalling
Neutron 通过下面两种方式来保障 instance 和网络的安全性。
Security Group
通过 iptables 限制进出 instance 的网络包。
Firewall-as-a-Service
FWaaS，限制进出虚拟路由器的网络包，也是通过 iptables 实现。
Neutron 优点
Openstack 中的 SDN 组件架构也属于可插拔类型。通过各种插件可以管控不同种类的交换机、路由器、防火墙、负载均衡器并实现 firewall as a service 等许多功能。通过软件来定义的网络，可以对整个云计算设施进行更为精细的掌控。