Neutron 资源模型 Subnet 概述

柔光的暖阳◎ 2022-04-16 06:40 367阅读 0赞

# Neutron 资源模型 Subnet 概述 #

## Subnet模型属性： ##

Subnet（子网）模型拥有几个基本的参数，cidr（子网的网段）、ip\_version（IP版本）、gateway\_ip（网关地址）和host\_routes（路由信息）。  
其中，gateway\_ip是这个子网的默认网关IP。host\_routes存储着这个Subnet的路由信息。它是一个数组，每个元组的形式是：［destination，nexthop］。destination表达目的地的CIDR，nexthop表达下一跳（网关）的IP地址，举例如下：

"host_routes"：[
        {
            "destination"："200.50.50.0/24",
            "nexthop"："200.10.10.1"
        },
        {
            "destination"："200.50.60.0/24",
            "nexthop"："200.10.20.1"
        }
    ]

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表面上看，Subnet只是代表着纯逻辑资源，是一批IP地址的集合，但是实际上，每一个IP背后都代表着一个实体，最典型的就是VM（虚拟机）。VM的话就会涉及2个问题：  
1）虚拟机的IP地址如何分配。  
2）虚拟机的DNS是什么。  
因此，Subnet模型除了标识CIDR、IP version这样的纯逻辑资源以外，还蕴含了管理的功能。这些管理功能又称为IP的核心服务。

## IP核心网络服务 ##

IP核心网络服务（IP CoreNetwork Services），又称DDI服务，包括：DNS、DHCP、IPAM。  
这三个服务是所有IP网络及应用系统得以顺利运行的基础。从字面上看，Subnet模型与DDI直接相关的字段。

![20181118230914978.jpg][]

dns\_nameservers是指定一批DNS Server（地址），而DHCP，却仅仅是一个bool变量enable\_dhcp，并没有指定DCHP Server地址。这是因为，当enable\_dhcp=True时，Neutron会自动创建一个DCHP Server。

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DHCP可以配置一个IP地址池（Subnet的字段allocation\_pools），如果没有配置，DHCP会以cidr（同样是Subnet的字段）作为标准地址池，当然它会去除掉保留地址（默认是gateway\_ip）。  
有了DNS，有了DHCP，这个还不够。实际的组网中，一般还有一个IPAM（IP Address Management，IP地址管理）系统。Subnet这个Model，与IPAM相关的字段是subnetpool\_id。  
这里，我们看到，DHCP的allocation\_pools，与IPAM的subnetpool\_id实际上是重复的。不过DHCP与IPAM都是可选服务，租户在创建一个Subnet时，可以选择其中一个服务，也可以都不选择（VM的IP地址，租户自己配置）。  
当选择IPAM服务时，仅仅是一个subnetpool\_id（Subnet资源池ID）是不够的，它背后还必须真的有一个Subnet资源池支撑。

## Subnet资源池 ##

Subnet资源池（Subnet Pool）是OpenStack Kilo版本加入的特性，从模型角度讲，它是一个独立的模型，模型名是subnetpool。Subnet模型中的subnetpool\_id字段关联的就是这个模型。  
Subnet Pool中的Subnet与Neutron的模型Subnet不是同一个概念，前者指的是单纯的子网网段，后者除了包含子网网段的信息以外，还包含其他内容。  
子网网段资源池目的是为了方便子网网段的管理。模型Subnet模型中有两个字段与子网网段相关，分别是cidr和ip\_version。简单地说，资源池就是定义一个大的网段（含IP版本），模型Subnet就是从中分配一个小的网段。当我们使用命令行（或者RESTful API）创建一个Subnet时，如果传递一个参数subnetpool\_id，比如：

openstack subnet create ——subnet-pool demo-subnetpool4 ………

Neutron会从资源池中分配一段子网给这个待创建的Subnet实例。  
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分为两部分：子网网段信息、子网网段分配规则。  
表示子网网段信息的字段是prefixes，它是一个数组，其中每一个元素都是一个IP地址前缀，这些地址前缀可以是IPv4，也可以是IPv6，举例如下：

"prefixes"：[
                "10.10.0.0/21",
                "192.168.0.0/16",
                "2001：db8：0：2：/64",
                "2001：db8：/63"
            ],

其余的字段都与子网网段分配规则相关。当一个Subnet期望从资源池中分配一个网段时，可以通过命令行或者RESTful API发送一个请求。在发送请求时，可以传入参数cidr或者prefixlen。这两个参数并没有体现在Subnet Pool模型中，而是体现在函数（或者命令行）调用的参数中。  
cidr目的非常直接：就是期望使用这个网段。不过这个参数一般不使用，因为使用资源池的目的就是希望它能做好Subnet的管理，现在还需要租户指定这个参数有点违背资源池的初衷。（当然，特殊情况下，这个参数还是需要的）。

prefixlen指定了希望分配的子网的大小。这个比指定cidr好多了：我这个子网就要这么多IP地址，剩下的你资源池看着办。我们举一个例子说明这个字段：假设资源池的网段为：prefixes=\[“10.10.0.0/16”\]，用户传入的请求参数为：prefixlen=24，这就意味着，从10.10.0.0/16这个网段（一共65536个IP地址）中选取256个IP地址。

如果请求参数中prefixlen也不指定，那么资源池就会采用default\_prefixlen这个字段来给请求者分配子网网段。default\_prefixlen的默认值是min\_prefixlen。并不是说用户传入的每个prefixlen值都是合法的，它必须满足资源池的约束条件。这个约束条件就是min\_prefixlen和max\_prefixlen，也就是说，prefixlen（或者cidr中的前缀长度）必须在这个范围内：［min\_prefixlen，max\_prefixlen］。min\_prefixlen的默认值是8（IPv4）或者64（IPv6），max\_prefixlen的默认值是32（IPv4）或者128（IPv6）。

资源池还有一个约束条件，那就是default\_quota这个字段。这个字段表明一个Project最多能申请的IP个数，它是一个整数值。对于IPv4而言，default\_quota表明的是32位掩码的子网网段的个数（所谓32位掩码的子网网段，其实就是一个IP地址）；对于IPv6而言，default\_quota表明的是64位掩码的子网网段的个数。default\_quota是一个可选字段，它的值也可以不设置，也没有默认值。

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