使用 OVS 构建分布式隔离网络

前言

上一节我们使用 OVS 构建了单机隔离网络，但是随着网络规模的扩张，单节点已经不再能满足业务的需要，分布式网络成了必不可少的环节。分布式网络与单节点网络在细节实现上基本一致，只有物理环境网络连线上的一点区别。

实验 1：分布式无隔离网络

网络拓扑如下图所示，我们每一台节点都有两张网卡，一张用于管理，一张用于业务。之所以使用两张网卡有两个原因：

1. 管理网卡用于日常的维护登录，业务网卡用于传输虚拟节点的数据报文，避免相互之间影响。
2. 我们要将业务网卡绑定到 OVS 网桥上，也就是Normal类型的Port。这种方式添加的Port不支持分配 IP 地址，如果之前网卡上配置的有 IP，挂载到 OVS 上面之后将不可访问。

需要注意的是，如果是使用物理环境搭建网络拓扑，需要把业务网卡对应的交换机端口配置为trunk模式。如果是使用 VmWare 搭建网络拓扑，业务网卡需要配置网络类型为仅主机模式。


配置

• 配置环境 主机 A

ovs-vsctl add-br br-int
# 请修改 eth1 为当前实验环境的业务网卡名称
ovs-vsctl add-port br-int eth1

# 添加两个内部端口
ovs-vsctl add-port br-int vnet0 -- set Interface vnet0 type=internal
ovs-vsctl add-port br-int vnet1 -- set Interface vnet1 type=internal
# 添加两个 netns
ip netns add ns0
ip netns add ns1
# 将内部端口分别移动到 netns 中
ip link set vnet0 netns ns0
ip link set vnet1 netns ns1

# 启动端口并配置 IP
ip netns exec ns0 ip link set lo up
ip netns exec ns0 ip link set vnet0 up
ip netns exec ns0 ip addr add 10.0.0.1/24 dev vnet0

ip netns exec ns1 ip link set lo up
ip netns exec ns1 ip link set vnet1 up
ip netns exec ns1 ip addr add 10.0.0.2/24 dev vnet1

• 配置环境 主机 B

ovs-vsctl add-br br-int
# 请修改 eth1 为当前实验环境的业务网卡名称
ovs-vsctl add-port br-int eth1

# 添加两个内部端口
ovs-vsctl add-port br-int vnet0 -- set Interface vnet0 type=internal
ovs-vsctl add-port br-int vnet1 -- set Interface vnet1 type=internal
# 添加两个 netns
ip netns add ns0
ip netns add ns1
# 将内部端口分别移动到 netns 中
ip link set vnet0 netns ns0
ip link set vnet1 netns ns1

# 启动端口并配置 IP
ip netns exec ns0 ip link set lo up
ip netns exec ns0 ip link set vnet0 up
ip netns exec ns0 ip addr add 10.0.0.3/24 dev vnet0

ip netns exec ns1 ip link set lo up
ip netns exec ns1 ip link set vnet1 up
ip netns exec ns1 ip addr add 10.0.0.4/24 dev vnet1

测试

• 测试 主机 A

ip netns exec ns0 ping 10.0.0.3
ip netns exec ns0 ping 10.0.0.4
ip netns exec ns1 ping 10.0.0.3
ip netns exec ns1 ping 10.0.0.4

• 测试 主机 B

ip netns exec ns0 ping 10.0.0.1
ip netns exec ns0 ping 10.0.0.2
ip netns exec ns1 ping 10.0.0.1
ip netns exec ns1 ping 10.0.0.2

• 测试结果

| 主机 A | 主机 B | ping 结果 | | --- | --- | --- | | ns0 | ns0 | 可通信 ✅ | | ns0 | ns1 | 可通信 ✅ | | ns1 | ns0 | 可通信 ✅ | | ns1 | ns1 | 可通信 ✅ |

根据测试结果可以看到我们使用 OVS 成功的联通了分布在不同主机上的虚拟网络设备。

实验 2：分布式隔离网络

构建分布式隔离网络和单节点的操作方法一致，即给对应的端口配置 VLAN tag 。如下图所示，我们分别给主机 A 、B 上的端口配置 VLAN tag 为 100 和 200 。


配置

• 配置环境 主机 A

ovs-vsctl set Port vnet0 tag=100
ovs-vsctl set Port vnet1 tag=200

• 配置环境 主机 B

ovs-vsctl set Port vnet0 tag=100
ovs-vsctl set Port vnet1 tag=200

测试

• 测试 主机 A

ip netns exec ns0 ping 10.0.0.3
ip netns exec ns0 ping 10.0.0.4
ip netns exec ns1 ping 10.0.0.3
ip netns exec ns1 ping 10.0.0.4

• 测试 主机 B

ip netns exec ns0 ping 10.0.0.1
ip netns exec ns0 ping 10.0.0.2
ip netns exec ns1 ping 10.0.0.1
ip netns exec ns1 ping 10.0.0.2

• 测试结果

| 主机 A | 主机 B | ping 结果 | | --- | --- | --- | | ns0 | ns0 | 可通信 ✅ | | ns0 | ns1 | 不通信 ❌ | | ns1 | ns0 | 不通信 ❌| | ns1 | ns1 | 可通信 ✅ |

根据测试结果可以看到我们使用 OVS 成功的隔离了分布在不同主机上的虚拟网络设备。

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