|
|
51CTO旗下网站
|
|
移动端
创建专栏

新虚拟网络架构——Cable介绍

本文主要介绍为了统一管理不同编排系统的网络模块,简化虚拟网络功能的开发流程,虚拟网络工作组实现的新虚拟网络架构--Cable。

作者:虚拟化网络团队|2019-03-27 12:18

【大咖·来了 第7期】10月24日晚8点观看《智能导购对话机器人实践》

本文主要介绍为了统一管理不同编排系统的网络模块,简化虚拟网络功能的开发流程,虚拟网络工作组实现的新虚拟网络架构--Cable。

前言

OpenStack架构中,Neutron作为虚拟网络模块,管理虚机的网络。随着容器技术的发展,越来越多的应用部署到Kubernetes等容器编排系统中,而Kubernetes也有自带的网络管理模块,如Flannel,Calico等。分别维护OpenStack、Kubernetes网络模块,不仅增加管理成本,且无法满足虚机和容器网络互通等需求。为了统一管理不同编排系统的网络模块,简化虚拟网络功能的开发流程,虚拟网络工作组实现了新的虚拟网络架构Cable。

背景简介

目前公司的虚拟网络架构有如下不足:

1、物理机、虚机和容器网络分开管理,无法达到直接互联互通;

2、Neutronagent里的DHCP、metadata采用集中式服务,健壮性不足;

3、vxlan实现时需要外部路由器的支持,较为复杂。

新的网络架构需要满足统一管理物理机、虚机和容器网络,实现直接互联互通;简化Neutronagent,分布式架构实现DHCP、metadata等功能;在虚拟网络层面实现vxlan;提供流量镜像等新功能。

方案实现

Cable整体框架图

为了满足上诉需求,Cable架构实现了如下两个关键点

1.虚拟数据平面

虚拟数据平面不再基于OVS,而是采用功能更为丰富的虚拟路由器vrouter.ko。vrouter.ko是Juniper的虚拟网络架构OpenContrail中的开源数据模块。相比于OVS的简单数据包转发,vrouter.ko支持虚拟网络路由、vxlan、流表配置安全组、流表配置nat/snat、流量镜像等功能。丰富的数据平面功能,简化了网络功能模块的开发难度。

2.自研管理平面

重新自研开发管理平面。管理平面统一管理OpenStack和Kubernetes网络模块;采用Kubernetes里的watch方式,主动监控平台资源变化情况,并执行相关操作;分布式实现DHCP;用vrouter.ko中的flow功能实现nat、安全组等。

3.Cable工作流程

当用户请求到达NeutronServer后,ContrailNeutronPlugin将请求转发至Cable的控制节点(ControlNode)。控制节点的proxy转换请求发送至API,API将接收到的请求发送至相应模块,其中controller负责具体的计算和分配工作,IPAM模块负责网络地址的管理。每台计算节点部署了Cableagent,通过RestAPI监听ControlNode的资源,如监听到资源变化,则调用vrouter.ko执行相应请求(添加/删除/修改网络信息)。

与Openstack兼容

Cable需要考虑如何与现有的虚拟网络结构兼容,使得Neutron能够平滑过渡到新的架构上。所以在保持Neutron原有接口不变的基础上,将Neutron的db替换为etcd,并将DHCP-agent,metadata-agent,l3-agent替换为统一的cable-agent。将Neutron用Cable替代后,OpenStack的相关命令行和RestfulAPI都没有变化,实现无缝切换,方便运维管理。

Cable代替Neutron后架构图

总结

新的虚拟网络架构,兼容了不同网络平面,简化了网络功能模块,使得网络更为健壮。目前Cable的整体架构已经基本开发完成,实现了DHCP、metadata和VLAN架构网络,后续将实现安全组、VXLAN等更多功能,并实现自动化部署,完善监控功能。

【本文是51CTO专栏机构360技术的原创文章,微信公众号“360技术( id: qihoo_tech)”】

戳这里,看该作者更多好文

【编辑推荐】

  1. 支撑百万并发的数据库架构如何设计?
  2. 京东服务市场高并发下SOA服务化演进架构
  3. 究竟啥才是互联网架构“高可用”
  4. 下一代微服务!微博Service Mesh高可用架构实战
  5. 有赞基于ES的搜索系统架构是如何演进的?
【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】

点赞 0
分享:
大家都在看
猜你喜欢