Unter der Motorhaube von OpenStack - Networking.

Unter der Motorhaube von OpenStack - Networking. Detlef.Drewanz@oracle.com, Heiko.Stein@etomer.com www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 2

etomer - Just the facts. 13 Jahre erfolgreiche Beratung zu Enterprise- und Network- Computing > 900 Personenjahre Erfahrung im Backend der IT 100% Folgebeauftragung nach Erstauftrag > 600 Personentage Planung pro Jahr >60 Berater im Onsite und Remote 96% Beauftragungsquote nach technischem Erstkontakt > 4.200 Personentage Betrieb pro Jahr 0% ungeplante Downtime bei Konzepten der etomer > 1.000 Personentage Implementierung pro Jahr >800 erfolgreiche Projekte 86% aller von uns betriebenen Systeme sind Mission- Critical >120 erfolgreiche Proof-of- Concepts www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 3

etomer - Einige unserer Kunden. ARD digital Abfallwirtschaft München Alfred-Wegener-Institut Atex Media Command GmbH Axel Springer AG Bechtle GmbH Berliner Sparkasse, Landesbank Berlin AG Berlin-Hannoversche Hypothekenbank AG Berliner Stadtreinigung BTU Cottbus Bundesdruckerei Call24 Telemarketing GmbH Capgemini Carglass GmbH Deutsche Bahn Deutsche Telekom AG Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. (DLR) EDEKA Gruppe Europa-Universität Viadrina Euronorm GmbH ENLITE Management & Engineering GmbH Finanzinformatik Freie Universität Berlin (FU) Forschungsverbund Berlin e.v. Flughafen Berlin-Brandenburg Fujitsu Technologies GAZPROM Germania GmbH Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ) GROUPON GmbH Gutenberg Rechenzentrum GmbH & Co. KG Häfele GmbH & Co. KG HAYS AG Helmholtz-Zentrum fu r Umweltforschung GmbH Humboldt-Universität zu Berlin (HU) IT-Dienstleistungszentrum Berlin (ITDZ) Johanniter GmbH Kabel Deutschland Vertrieb und Service GmbH Kabel Deutschland Kundenbetreuung GmbH KPMG Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie Leibniz-Institut für Neurobiologie Magdeburg Märkisches Verlags- und Druckhaus Max-Born-Institut Berlin Max- Delbrück-Centrum Nokia GmbH NxLB Nokia Siemens Networks GmbH & Co. KG Nordkurier (Kurierverlags GmbH & Co. KG) OLYMPUS operational services GmbH & Co. KG ORACLE Deutschland B.V. & Co. KG Prinovis Ltd. & Co. KG Q-Cells SE Robert Bosch GmbH Rundfunk Berlin Brandenburg (rbb) Satellic Traffic Management GmbH SCHUFA Holding AG SOVELLO AG T- Systems GmbH Tradegate AG Wertpapierhandelsbank T-Systems Multimedia Solutions GmbH Volkswagen AG Wohnungsbaugesellschaft Mitte mbh XFAB Semiconductor Foundries AG www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 4

Safe Harbor Statement The following is intended to outline our general product direction. It is intended for information purposes only, and may not be incorporated into any contract. It is not a commitment to deliver any material, code, or functionality, and should not be relied upon in making purchasing decisions. The development, release, and timing of any features or functionality described for Oracle s products remains at the sole discretion of Oracle. www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 5

Agenda. 1 Was ist OpenStack Neutron? 2 Neutron Architektur/API/Modi. 3 Neutron SDN Konfiguration mit Solaris 11.2/EVS. 4 Zusammenfassung. www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 6

OpenStack Components. Keystone Identity Service Horizon Dashboard/Cloud Management Nova Glance Image Neutron Network Swift Object Storage Cinder Volume Service Heat Orchestration Ceilo meter Telemetry Messaging MySQL www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 7

Was ist OpenStack Neutron? Keystone Identity Service Horizon Dashboard/Cloud Management Nova Glance Image Neutron Network DSL -Router... Cinder Volume Service Heat Orchestration Messaging MySQL OpenStack Netzwerkservice Verwaltet das OpenStack SDN Framework Stellt Netzwerke, Subnetze und IP-Adressen/Floating-IPs zur Verfügung, Plugin basierend NAT, In Solaris 11 mit EVS www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 8

Neutron - Logische Architektur. Neutron Server Network API Layer 3 Agent Auth/Policy ML2/EVS RPC Metadata Agent Layer 2 Agent Layer 3 Service RPC Neutron Scheduler RPC Layer 2 Agent www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 9

Neutron - Architektur. Management Network Controller mysql rabitt nova-api nova-scheduler keystone neutron-server cinder glance nova-compute nova-compute neutron-plugin-*-agent nova-compute neutron-plugin-*-agent nova-compute neutron-plugin-*-agent nova-compute neutron-plugin-*-agent neutron-plugin-*-agent Data Network Network neutron-plugin-*-agent neutron-l3-agent neutron-dhcp-agent API Network User Site External Network www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 10

Neutron API. Die Neutron-API unterstützt: Layer-2-Networking IPAM (IP-Adress-Management) Erweiterung für Layer-3-Router Routing zwischen Layer-2-Netzwerken und Gateways mit externen Netzwerken API Funktionen (v2.0) API-Versions Liefert Information für alle Netzwerk API Versionen und deren Details Networks/Subnets Lists, shows information for, creates, updates, and deletes networks/subnets Ports Lists, shows information for, creates, updates, and deletes ports Service providers Lists service providers. www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 11

Neutron Modes - Flat Mode. "Nova-Networking" Ggf. DHCP extern - Non Neutron Fixe IP pro Instanz Bridge/Switch - Non Neutron Netzwerkkonfiguration im Image Keine Floating-IP Unterstützung Konventioneller RZ-Ansatz www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 12

Neutron Modes - Flat DHCP Mode. DHCP - Neutron Bridge/Switch - Neutron Floating-IP Unterstützung www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 13

VXLAN vs. VLAN. VXLAN (Virtual Extensible LAN) Encapsulation-Protokoll für Overlay-Netzwerke auf Layer-3 Via VXLAN werden logische Layer-2-Netzwerke erzeugt, welche in Layer-3 Pakete encapsuliert werden VXLAN wurde zu Erweiterung von VLAN s konzipiert Segment mit 24 Bit Verfügbare IDs -> 16 Millionen Die VXLAN-Segment-ID in jedem Frame unterscheidet logischen Mittels VXLAN können VM s virtuelle Maschinen migriert werden SDN Die Entscheidungen bezüglich des Pakettransports ist zentralisiert und der Datenfluss ist individuell und unabhängig von HW-Komponenten konfigurierbar. VLAN (Virtual LAN) Encapsulation-Protokoll für Overlay-Netzwerke auf Layer-2 VLAN-Spezifikation erlaubt nur 4096 Netzwerk-IDs www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 14

Neutron Modes - VLAN/VXLAN DHCP Mode. DHCP - Neutron Bridge/Switch - Neutron Floating-IP Unterstützung VLAN/VXLAN pro Projekt www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 15

Neutron - Funktionsweise Überblick. 1. Tenant erzeugt Netzwerk "net1" Tenant bindet Subnetz "subnet1" 2. Tenant startet Instanz "inst1" in Subnetz "subnet1" Nova erzeugt via Neutron einen Port "port1" in Subnet "subnet1" Neutron bindet eine IP-Adresse an "port1" 3. Tenant löscht Instanz "inst1" Nova löscht via Neutron Port "port1" und gibt IP-Adresse zurück www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 16

Architektur einer Cloud - Converged Infrastructure. Public Network Network Cloud Network Storage Network Storage www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 17

Architektur einer Cloud - Converged Infrastructure. Public Network Network Cloud Network Storage Network Storage www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 18

Architektur einer Cloud - Abbildung von Netzwerk Tenants. Public Network Network Tenant A Tenant D Tenant B Tenant C www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 19

Architektur einer Cloud - Cloud Netzwerke. Public Network Network Cloud Network Storage Network Storage www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 20

Architektur einer Cloud - Cloud Netzwerke. Public Network Network Cloud Network L2 Abbildung durch VXLAN oder VLAN Storage Network Storage www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 21

Architektur einer Cloud - Cloud Netzwerke. Public Network Cloud Network Network Virtueller Switch durch EVS L2 Abbildung durch VXLAN oder VLAN Storage Network Storage www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 22

Architektur einer Cloud - Cloud Netzwerke. Public Network Network EVS Cloud Network EVS Controller EVS Manager (Neutron Plug-in) EVS OpenStack Controller www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 23

OpenStack Network IT. Menschen. Leidenschaft. Architektur einer Cloud. Public Network Network Cloud Network EVS Manager & EVS Controller OpenStack Controller Storage Network Storage www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 24

Architektur einer Cloud - Cloud Netzwerke. Cloud Network Public Network Network Virtuelle Router durch L3-Agent Virtueller Switch durch EVS L2 Virtualisierung durch VXLAN oder VLAN Storage Network Storage www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 25

Architektur einer Cloud - Cloud Netzwerke. Cloud Network Public Network Network Virtuelle Router durch L3-Agent Virtueller Switch durch EVS L2 Virtualisierung durch VXLAN oder VLAN Storage Network Storage www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 26

Architektur einer Cloud - Cloud Netzwerke. Cloud Network Public Network l3e* Network l3i* VNIC @ Public Network Port VNIC @ Cloud Network Port (VXLAN or VLAN) www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 27

CLI # neutron net-list +--------------------------------------+-----------------+------------------------------------------------------+ id name subnets +--------------------------------------+-----------------+------------------------------------------------------+ 1a4fbee4-bf32-4d5c-8983-f3f94ffa7f43 net1 9611e2c2-33f3-4fb0-9bda-9efb4a2bbe4b 192.168.201.0/24 +--------------------------------------+----------------+------------------------------------------------------+ # neutron subnet-list +-------------------------------+------+-----------------+------------------------------------------------------+ id name cidr allocation_pools +--------------------------------------+-----------------+------------------+-----------------------------------+ 9611e2c2-33f3-4fb0-9bda-9efb4a2bbe4b subnet1 192.168.201.0/24 {"start": "192.168.201.10", "end": "192.168.201.250"} +--------------------------------------+-----------------+------------------+-----------------------------------+ www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 28

CLI # evsadm NAME TENANT STATUS VNIC IP HOST net1 9844b7295b0b41a1a7d3d65bb2f9f5f2 busy -- subnet1 l3node aa936a6d7ce342d2b601b529483475b8 -- used l3iaa936a6d_7_0 192.168.201.1/24 l3node b427086b976c4a12a92bdba3bb9258f0 -- used dhb427086b_97_0 192.168.201.10/24 l3node # evsadm show-prop PROPERTY PERM VALUE DEFAULT controller rw ssh://evsuser@evscontroller -- # evsadm show-controlprop PROPERTY PERM VALUE DEFAULT FLAT VLAN_RANGE VXLAN_RANGE HOST l2-type rw vxlan vlan -- -- -- -- uplink-port rw net1 -- no -- 201-300 -- uplink-port rw net2 -- yes -- -- -- uri-template rw ssh:// ssh:// -- -- -- -- uuid r- f1caafa6-7c6b-11e5-8960-89bfff1027aa -- -- -- -- -- vlan-range rw -- -- -- -- -- -- vlan-range-avail r- -- -- -- -- -- -- vxlan-addr rw 0.0.0.0 0.0.0.0 -- -- -- -- vxlan-ipvers rw v4 v4 -- -- -- -- vxlan-mgroup rw 0.0.0.0 0.0.0.0 -- -- -- -- vxlan-range rw 201-300 -- -- -- -- -- vxlan-range-avail r- 202-300 -- -- -- -- -- www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 29

CLI # dladm show-link LINK CLASS MTU STATE OVER net1 phys 1500 up -- net2 phys 1500 up -- net0 phys 1500 up -- l3edb9e210a_7_0 vnic 1500 up net2 evs-vxlan200 vxlan 1440 up -- l3iaa936a6d_7_0 vnic 1440 up evs-vxlan201 dhb427086b_97_0 vnic 1440 up evs-vxlan201 # dladm show-phys LINK MEDIA STATE SPEED DUPLEX DEVICE net1 Ethernet up 1000 full e1000g1 net2 Ethernet up 1000 full e1000g2 net0 Ethernet up 1000 full e1000g0 # dladm show-vnic LINK OVER SPEED MACADDRESS MACADDRTYPE IDS l3edb9e210a_7_0 net2 1000 fa:16:3e:c:39:20 fixed VID:0 l3iaa936a6d_7_0 evs-vxlan201 1000 fa:16:3e:30:cc:2b fixed VID:0 dhb427086b_97_0 evs-vxlan201 1000 fa:16:3e:f2:a9:32 fixed VID:0 # dladm show-vxlan LINK ADDR VNI MGROUP evs-vxlan201 192.168.106.30 201 224.0.0.1 www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 30

CLI # ipadm NAME CLASS/TYPE STATE UNDER ADDR dhb427086b_97_0 ip ok -- -- dhb427086b_97_0/v4 static ok -- 192.168.201.10/24 l3edb9e210a_7_0 ip ok -- -- l3edb9e210a_7_0/v4 static ok -- 192.168.175.240/24 l3iaa936a6d_7_0 ip ok -- -- l3iaa936a6d_7_0/v4 static ok -- 192.168.201.1/24 lo0 loopback ok -- -- lo0/v4 static ok -- 127.0.0.1/8 lo0/v6 static ok -- ::1/128 net0 ip ok -- -- net0/onv4 static ok -- 192.168.101.30/24 net1 ip ok -- -- net1/cnv4 static ok -- 192.168.106.30/24 net2 ip down -- -- www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 31

Zusammenfassung. Das vorliegende Setup zeigt eine erprobte, minimale Multi Architektur mit Neutron Hohe Komplexität in Neutron Sorgfältige detaillierte Vorab-Planung bewahrt vor späteren Kopfschmerzen Fundierte Kenntnisse über Netzwerktechnologien sind erforderlich DNS/DNSmasq VLAN/VXLAN DHCP www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 32

Quellen. Neutron API v2.0 Referenz http://developer.openstack.org/api-ref-networking-v2.html Neutron Plugins https://wiki.openstack.org/wiki/neutron_plugins_and_drivers Neutron CLI http://docs.openstack.org/cli-reference/content/neutronclient_commands.html www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 34

Neutron Plugins? Open vswitch Plugin Cisco UCS/Nexus Plugin Linux Bridge Plugin Modular Layer 2 Plugin Nicira NVP Plugin (VMware NSX) Ryu OpenFlow Controller Plugin NEC OpenFlow Plugin Big Switch Controller Plugin Cloudbase Hyper-V Plugin MidoNet Plugin (Enterprise Support: Midokura) Brocade Neutron Plugin Brocade Neutron Plugin PLUMgrid Plugin Mellanox Neutron Plugin Mellanox Neutron Plugin Embrane Neutron Plugin Dell Active Fabric Controller Plugin Extreme Networks Plugin Ruijie Networks Plugin Juniper Networks Neutron Plugin Oracle Solaris 11 EVS IBM SDN-VE Plugin CPLANE NETWORKS Nuage Networks Plugin OpenContrail Plugin www.etomer.com Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit schriftlicher Zustimmung der etomer GmbH. 36