OpenStack的neutron模塊組件介紹

一、Neutron模塊的工作流程

Neuton僅有一個主要服務進程Neutron-server，它運行於控制節點上，對外提供OpenStack網絡API作爲訪問Neutron的入口，收集請求後調用插件(Plugin) 進行處理，最終由計算節點和網絡節點上的各種代理(Agent) 完成請求。
網絡提供者(Netvork Provider)是指提供者OPenStack網絡服務的虛報機或者物理網絡設備，如Linux Bridge、Open vSwitch或者其他支持neutron的物理交換機。與其他服務一樣，Neutron的各個組件服務之間需要相互協調通信，Neutron-server、插件、代理之問通過消息隊列（默認用RabbitMQ實現）進行通信和相互協調。
datebase數據庫（默認使用MariaDB）用於存放OpenStack的網絡狀態信息、包括網絡、子網、端口、路由器等等。
客戶端（Client）是指使用Neutron服務的應用程序，可以是命令行工具(腳本)、Horizon（OpenStack圖形操作界面）和Nova計算服務等。

拓撲圖如下：

舉列說明：創建一個Vlan 10虛擬網絡的流程。

1、Neutron-server 收到創建網絡(Network) 的請求，通過消息隊列（RabbitMQ）通知已註冊的Linux Bridge插件，這裏架設網絡提供者爲Linux Bridge。
2、該插件將要創建的網絡信息（如名稱、ID值、VLANID等）保存到數據庫中並通過消息隊列通知運行在各個節點上的代理。
3、代理收到信息後會在節點上物理網卡上創建Vlan設備（比如物理接口的子接口 Eth1.10)，並創建一個網橋（比如brgXXX）來橋接網絡設備。

Neutron-server包括4個層次，自上而下依次說明如下:

Resetful API：直接對接客戶端API服務，屬於最前端的API，包括Core API和Extension API兩種類型。Core API提供管理網絡，子網和端口核心資源的Resetful API；Extension API提供給網絡管理路由器、負載均衡、防火牆、安全組等擴展資源的Resetful API
Commnon Service：通用服務，調用keystone認證，負責對API請求進行檢驗、認證，並授權。
Neutron core：核心處理處理程序，調用相應的插件API 來處理API的請求。
Plugin API：定義插件的抽象功能集合，提供調用通用插件的API接口，包括CorePlugin API和Extension Plugin API兩種類型，Neutron core通過Core Plugin API調用相應的Core Plugin，通過Extension Plugin API調用相應的Service Plugin。

Neutron遵循OpenStack的設計原則，採用開放架構，通過插件、代理與網絡提供者的配合來實現各種網絡功能。

插件是Neutron的一種API的後端實現，目的是增強擴展性。插件按照功能可分爲Core Plugin和Service Plugin兩種類型。
- Core Plugin提供基礎：二層虛擬機網絡支持，實現網絡、子網和端口核心資源的支持。
- Service plugin是指Core Plugin之外的其他插件，提供路由器、防火牆、安全組、負載均衡等服務支持。

值得一提的是，直到OpenStack的Havana版本, Neutron纔開始提供一個名爲L3 Router Service Plugin的插件支持路由服務。

插件由Neuton-server的Core Plugin API和ExtensionPlugin API調用，用於確定具體的網絡功能，既要配什麼樣的網絡。
插件處理Neutron-Server發來的請求，主要職責是在數據庫中維護Neutron網絡的狀態信息(更新Neutron數據庫)，通知相應的代理實現具體的網絡功能。 每一個插件支持一組API資源並完成特定操作，這些操作最終由插件通過RPC調用相應的代理(Agent)來完成。
代理處理插件轉來的請求，負責在網絡提供者上真正實現各種網絡功能。 代理使用物理網絡設備或者成擬化技術完成實際的操作任務，如用於路由具體操作L3 Agent。
插件和代理與網絡提供者配套使用，比如網絡提供者是Linux Bridge，就需要使用LinuxBridge的插件和代理，如換成Open vswitch，則需要改成相應的插件和代理。

Neutron與其他OpenStack服務組件系統工作，可以部署在多個物理主機節點上，主要涉及控制節點、網絡節點、計算節點，每個節點可以部署多個，典型的主機節點部署介紹如下。

1、控制節點和計算節點

控制節點上部署Neutron-service (API) 、Core Plugin 和 Service Plugin的代理，這些代理包括neutron-plugin-agent、neutron-me dadata-agent、neutron-dhcp-agnet、neutron-l3-agent、neutron-lbaas-agent等。Core plugin 和service plugin已經集成到neutron-server中，不需要運行獨立的plugin服務。
計算節點上可以部署Core Plugin、Linux Bridge或Open vSwitch的代理，負責提供二層的網絡功能。
控制節點和計算節點都需要部署CorePlugin的代理，因爲控制節點與計算節點通過該代理才能建立二層連接。

2、控制節點和網絡節點

可以通過增加網絡節點承擔更大的負載，該方案特別適合規模較大的OpenStack環境。
控制節點部署 Neutron-server 服務，只負責通過Neutron-server響應的API請求。
網絡節點部署的服務包括Core Plugin的代理和service Plugin的代理。將所有的代理從上述控制節點分離出來，部署到獨立的網絡節點上，由獨立的網絡節點實現數據的交換，路由以及負責均衡等高級網絡服務。