Tony Ding's Blog
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最近在学习Neutron，本文的目的是从整体角度来梳理一下思路和并作备忘，本文就OpenStack Neutron的发展及基本架构作一个简单总结分析，并不涉及Neutron具体的技术细节，随着工作学习的深入，会分享总结一些具体的技术细节讨论帖。
OpenStack的网络最初是由Nova-network来提供的，租户间的隔离采用VLAN技术。在2010年OpenStack第一个版本Austin正是发布时，Nova-network便已作为正式组件发布，起主要功能是为虚拟机提供私有IP和浮动IP，通过IPtables和Ebtables提供安全功能，为网络管理提供三种网络模型：Flat Network、Flat DHCP Network和VLAN Network。Nova-network的网络里，物理机上同一租户的虚拟机通过Linux Bridge与服务器的物理网卡相连，以此来将数据信息发往外网或其他服务器上虚拟机，每个租户至少占用一个VLAN隔离域，租户内的虚拟机如果通过DHCP获取IP，必须有对应子网的Dnsmasq进程。
Nova-network的优势是拓扑简单、报文转发流程少且转发效率高等优势，但也存在功能较少、只支持二层转发、不便于扩展、不支持重叠地址的多个私有网络、不能提供高级网络服务，隔离方式只支持VLAN，没有提供VXLAN和NVGRE的成熟可用方案。
OpenStack在Diablo版中Quantum以发展项目的形式首次出现，在Essex版中有了试用版的Quantum，直到Folsom版本Quantum才正式发布。在G版本中，因为名称Quantum已经被一个公司注册，所以在H版本中更名为Neutron，现在我们发现，OpenStack的文档中很多命名都还是基于Quantum命名的，如qr-xxx,qvbxxx等，其中q即quantum的缩写。
上图（引用2）很好的表达了neutron的架构。Neutron只有一个主要的服务进程neutron-server,它运行于控制节点，提供RESTful API作为访问Neutron的入口，neutron-server接收用户的HTTP请求，最终由遍布于计算节点和网络节点的各种Agent来完成。
Neutron提供众多API资源对应Neutron的网络抽象，其中L2的抽象network、subnet和port被认为是核心资源，其他层次的抽象，如router以及其它高层次的服务则被定义为扩展资源（Extension API）。
为了更容易扩展，Neutron以Plugin的方式组织代码，每一个Plugin支持一组API资源并完成特定的操作，这些操作最终由Plugin通过RPC调用相应的Agent来完成。这些Plugin又被做了一些区分，一些提供基础二层虚拟网络支持的Plugin成为Core Plugin，它们必须至少实现L2的三个主要抽象，管理员需要从实现的Core Plugin中选择一种。Core Plugin之外的其他Plugin被成为“Service Plugin”，如提供防火墙服务的Firewall Plugin。在H版本中Neutron实现了一个ML2 Core Plugin，它采用了更加灵活的结构进行实现，通过Driver的形式可以对现有的各种Core Plugin提供支持，ML2 Plugin的出现意在取代目前的所有Core Plugin。
Agent一般专属于某个功能，用于使用物理网络设备或一些虚拟技术完成某些实际的操作，比如实现router具体操作的L3 Agent。
Neutron中Core Plugin完成二层网络隔离的相关配置和实现互通性的虚拟机的报文转发，现在的种类很多，使用时只能选择一个。另一种Service Plugin主要实现三层网络功能以及三层以上的业务应用功能，如Meter/Router/FWaas/LBaas/VPNaas等，每种应用的底层Service Plugin也可能会有多种，基本只能选择其中一个来使用。Neutron支持的Core Plugin举例如下：
- Open vSwitch Plugin
- Linux Bridge Plugin
- Cisco UCS/Nexus Plugin
- Cloudbase Hyper-v Plugin
- Nicira Network Virtualization Platform Plugin
- Brocade Neutron Plugin
- Big Switch Controller Plugin
- NEC OpenFlow Plugin
- Ryu OpenFlow Controller Plugin
在OpenStack应用中，使用最广泛的Core Plugin是Open Vswitch,关于openvswitch的介绍可以看另一篇博客（openvswitch技术介绍）
参考&引用
24 Aug 2016 #OpenStack #Neutron