前面文章OpenStack云平台三种网络模式中我们介绍了OpenStack云平台的三种模式：Flat模式，Flat DHCP模式，VLAN网络模式，本文主要讲解FlatDHCP模式。可以有多种部署方式，比如为了实现高可用性，可以使用多网卡、外部网关、multi_host 等方法。这里主要介绍基本的部署方式(一个控制节点，或者说一个网络控制器)。

　　三、详解FlatDHCP模式

　　1、网卡与节点

　　由于网卡和节点数的不同，可以简单分为：单节点(all-in-one)单网卡、多节点单网卡、多节点单网卡、多节点多网卡

　　单节点的情况下，网络控制器(运行nova-network)与计算(运行nova-compute，或者更确切的说，运行虚拟机实例)部署在一个主机。这样就不需要控制节点与计算节点之间的通信，也就少了很多网络概念，这也是入门者常用的方式。

　　多节点时，网络控制器与计算节点分别在不同主机，普通部署方式下(不是multi_host)，只有nova-network控制网络，而它仅仅在控制节点运行。因此，所有计算节点的实例都需要通过控制节点来与外网通信。

　　单网卡时，网卡需要作为public网络的接口使用，也需要作为flat网络的接口，因此需要处于混杂模式。不过建立的网络与双网卡类似，都分为flat网络和public网络。

　　使用单网卡，需要在nova.conf中使public_interface和flat_interface都为eth0。

　　2、网络流

　　如上面分析，在普通部署方式下，只有一个控制节点(或网络控制器)，dhcp和外网访问都需要经过它。

　　dhcp时：

　　1)网络控制器(运行nova-network服务的节点)一直运行dusmasq作为DHCP服务器监听网桥(br100)；

　　2)实例做一次dhcp discover操作，发送请求；

　　3)网络控制器把从一个指定的子网中获得的IP地址响应给虚拟机实例。

　　实例访问外网时：

　　1)实例经过所在主机的flat_interface(这是一个flat网络)，连接到nova-network所在的主机(控制节点)；

　　2)网络控制器对外出网络流进行转发。

　　外网访问实例时：

　　1)网络控制器对floating ip进行nat；

　　2)通过flat网络将流入数据路由给对应的实例。

　　下图1、图2可以比较单网卡和双网卡的网络流(traffic)情况，图2、图3可以比较单节点和多节点的网络流。

　　
　　图1：双网卡多节点OpenStack网络流

　　
　　图2：单网卡多节点OpenStack网络流

　　
　　图3：单网卡单节点OpenStack网络流

　　3、多节点时控制节点和计算节点的工作原理

　　控制节点：

　　1)在主机上创建一个网桥(br100)，把网关ip赋给这个桥;如果已经有ip，会自动把这个ip赋给网桥作为网关，并修复网关；

　　2)建立dhcp server，监听这个网桥;并在数据库记录ip的分配和释放，从而判定虚拟机释放正常关闭dhcp；

　　3)监听到ip请求时，从ip池取出ip，响应这个ip给实例；

　　4)建立iptables规则，限制和开放与外网的通信或与其它服务的访问。

　　计算节点：

　　1)在主机上建立一个对应控制节点的网桥(br100)，把其上实例(虚拟机)桥接到一个网络(br100所在的网络)；

　　2)此后，这个桥、控制节点的桥和实例的虚拟网卡都在同一虚拟网络，通过控制节点对外访问。

　　可见，这种方式有以下特点：

　　1)所有实例与外网通信都经过网络控制器，这也就是SPoF(单故障点)；

　　2)控制节点提供dhcp服务、nat、建立子网，作为虚拟网络的网关；

　　3)计算节点可以没有外网ip，同其上的实例一样，可以把控制节点作为网关对外访问；

　　4)实例与外网通信太多，会造成控制节点网络的堵塞或者高负载。

　　四、VLAN模式的特点

　　VLAN模式的目的是为每个项目提供受保护的网段，具有以下特点：

　　NAT实现public ip

　　除了public NAT外没有其它途径进入每个lan

　　受限的流出网络，project-admin可以控制

　　受限的项目之间的访问，同样project-admin控制

　　所以实例和api的连接通过vpn

　　vLAN模式了解较少，借用OpenStack文档里的一个图供对比了解：

　　
　　图4：VLAN模式OpenStack网络结构

　　五、网络部署

　　1、网络配置

　　apt-get install bridge-utils

　　安装bridge-utils就是为了建立虚拟网桥，实现虚拟网络。OpenStack会自动的创建br100这个网桥，所以不用自己创建。

　　–network_manager=nova.network.manager.FlatDHCPManager

　　设置网络管理模式，一般使用FlatDHCP，还可以配合multi_host实现高可用。

　　# Network Configuration –dhcpbridge_flagfile=/etc/nova/nova.conf –dhcpbridge=/usr/bin/nova-dhcpbridge –flat_network_bridge=br100 –flat_interface=eth1 –flat_injected=False

　　–public_interface=eth0

　　dhcpbridge_flagfile指定配置文件，flat_injected实现ipv6地址的注入，因此关闭。

　　flat_network_bridge指定网桥。

　　flat_interface指定网卡，这个主机节点(一般就是控制节点)用来建立桥，桥接实例和虚拟网络以及public网络。单网卡是设为eth0，与public的同一个。

　　#Block of IP addresses that are fixed IPs –fixed_range=10.0.0.1/27

　　指定ip池的范围，文中多次提到的从指定的ip池取出ip分配给实例，就是这个ip池。

　　2、OpenStack中网络的高可用性(HA)

　　在基本的网络管理方式中，所有实例的网络流都要经过网络控制器。当网络控制器出现问题时，网络就出现故障，网络控制器是一个SPoF(单故障点)。《构建OpenStack的高可用性(HA，High Availability)》简单介绍了4种方法和未来的Quantum。

　　主要的部署方式是FlagDHCP + multi_host：

　　1)、每个计算节点安装nova-network，设置multi_host为true。这样，每个计算节点上flat_interface作为网桥，提供dhcp、dns，作为其上所有实例的网关(gateway)。实例不再都从控制节点经过，控制节点出现问题不会影响网络。

　　2)、每个计算节点的flat_interface提供switch连接，实现实例之间的虚拟网络的传输和通信。

　　3)、每个计算节点有个public_interface，与外网连接。

　　4)、为每个实例分配floating ip，作为实例的第二个虚拟ip，与外网通信。

　　也就是发生了如下的变化：

　　
　　图5：multi_host部署方式时的OpenStack网络流

　　未来的Quantum和Melarge提供更好的网络服务，值得期待。Quantum项目实现二层网络相关的功能，如创建和管理虚拟网络、端口等。Melange负责三层网络相关，它的主要任务是IP地址管理(IPAM)、DHCP、NAT甚至负载均衡。不过由于其实现需要一定的时间，需要多个阶段，现在还是需要了解以上的各种网络模式和部署。