一，Openstack网络服务介绍

Neutron服务就是提供网络支持，通过使用代理，插件，来为集群内部的组件/实例提供网络资源

• 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，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。

二，linux网络虚拟化

openstack网络服务最核心的任务就是对二层物理网络进行抽象和管理

如下为传统的物理网络：

虚拟化之后的网络为：

1，传统物理网络与虚拟化网络的区别有哪些？

• 实现虚拟化后，多个物理服务器可以被虚拟机取代，部署在同一台物理服务器上。虚拟机由虚拟机管理器(Hypervisor)实现，在Linux系统中Hypervisor通常采用kvm。在对服务器进行虚拟化的同时，也对网络进行虚拟化。

• Hypervisor为虚拟机创建一个或多个虚拟网卡(vNIC)，虚拟网卡等同于虚拟机的物理网卡。物理交换机在虚拟网络中被虚拟为虚拟交换机(vSwitch),虚拟机的虚拟网卡连接到虚拟交换机上，虚拟机交换机再通过物理主机的物理网卡连接到外部网络。

• 对于物理网络来说,虚拟化的主要工作是对网卡和交换设备的虚拟化。

2，Linux虚拟网桥

• 与物理机不同，虚拟机并没有硬件设备，但是也要与物理机和其他虚拟机进行通信，Linux KVM的解决方案是提供虚拟网桥设备，像物理交换机具有若干网络接口(网卡)一样，在网桥上创建多个虚拟的网络接口，每个网络接口再与KVM虚拟机的网卡相连。

• 在Linux的KVM虚拟系统中，为支持虚拟机的网络通信，网桥接口的名称通常以vnet开头，加上从0开始顺序编号，如vnet0、vnet1，在创建虚拟机时会自动创建这些接口。虚拟网桥br1和br2分别连接到物理主机的物理网卡1和物理网卡2。

  如下图理解LInux虚拟网桥
  

3，虚拟局域网

• 一个网桥可以桥接若干虚拟机，当多个虚拟机连接在同一网桥时，每个虚拟机发出的广播包会引发广播风暴，影响虚拟机的网络性能。通常使用虚拟局域网(VLAN)将部分虚拟机的广播包限制在特定范围内，不影响其他虚拟机的网络通信。
• 通常使用VLAN将部分虚拟机的广播包限制在特定范围内，不影响其他虚拟机的网络通信。
• 将多个虚拟机划分到不同的VLAN中，同一VLAN的虚拟机相当于连接同一网桥上。
• 在Linux虚拟化环境中，通常会将网桥与VLAN对应起来，也就是将网桥划分到不同的VLAN中
• VLAN协议为802.1Q，VLAN是具有802.1Q标签的网络。

如下图为网桥与vlan

4,开放虚拟交换机

• 开放虚拟交换机(Open vSwitch)是与硬件交换机具备相同特性，可在不同虚拟平台之间移植，具有产品级质量的虚拟交换机，适合在生产环境中部署。
• 交换设备的虚拟化对虚拟网络来说至关重要。在传统的数据中心，管理员可以对物理交换机进行配置，控制服务器的网络接入，实现网络隔离、流量监控、QoS配置、流量优化等目标。在云环境中，采用Open vSwitch技术的虚拟交换机可使虚拟网络的管理、网络状态和流量的监控得以轻松实现。
• Open Switch在云环境中的虚拟化平台上实现分布式虚拟交换机，可以将不同主机上的Open
  vSwitch交换机连接起来，形成一个大规模的虚拟网络。

补充：什么是 QOS ？: 指的是一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力，是网络的一种安全机制，是用来解决网络迟延和阻塞等问题的一种技术。

如下图为open vswitch交换机

三，OpenStack网络的基础服务

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。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

以上设备总结及各个子组件之间的功能概括总结：

• 网络：在实际的物理环境下，我们使用交换机或者集线器把多个计算机连接起来形成了网络。在Neutron的世界里，网络也是将多个不同的云主机连接起来。
• 子网：在实际的物理环境下，在一个网络中。我们可以将网络划分成多为逻辑子网。在Neutron的世界里，子网也是隶属于网络下的。
• 端口：在实际的物理环境下，每个子网或者网络，都有很多的端口，比如交换机端口来供计算机连接。在Neutron的世界端口也是隶属于子网下，云主机的网卡会对应到一个端口上。
• 路由器：在实际的网络环境下，不同网络或者不同逻辑子网之间如果需要进行通信，需要通过路由器进行路由。在Neutron的实际里路由也是这个作用。用来连接不同的网络或者子网。