1. 云计算中的网络服务
计算中
——OpenStack Quantum项目介绍和演示
金耀辉
上海交通大学网络信息中心
首届中国私有云技术论坛暨第七界数据中心大会上海站
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2. About me
 新浪微博： @bright_j
@ g jin
 主页： http://front.sjtu.edu.cn/~jinyh
 上海交通大学 教授 以前做光通信的 现在改行
教授，以前做光通信的，现在改行
做云计算了。。。 
 上海交通大学 网络信息中心 副主任，其实就是
个苦逼的网管啊。。。 
个苦逼的网管啊
 研究兴趣： 数据中心网络，海量流式数据分析，
云计算架构
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3. 提纲
 云计算中的虚拟网络
 OpenStack及Quantum介绍
 SJTU试验平台及Live Demo
SJTU试验平台及Li D
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4. 云计算需要什么样的网络？
 从虚拟机（VM）的变化讲起
虚拟机时代（-2010） 云计算时代（2011-）
每台服务器上5 6台虚机， 每台物理机10-50+虚机 单个数据
每台服务器上5~6台虚机 每台物理机10 50+虚机，单个数据
单数据中心~100台服务器 中心1000+服务器
网络带宽被少量虚机共享， 由于更高的虚机密度、更强劲的
网络带宽被少量虚机共享
无隔离要求 CPU-内存系统和虚机移动性要求，
需要更大的网络带宽
虚机基本是静态的，虚机迁 处理突发业务，优化功耗或性能，
移非常少见，手动 动态迁移变成经常性需求，自动
虚机间流量在一个数据中心 灾备或流量均衡的需求，虚机流量
内部，无跨数据中心需求 跨多站点数据中心
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5. 传统的数据中心
Cisco的推荐
三层拓扑
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6. 大二层网络及其限制
 为什么需要一个大二层数据中心网络
 虚机迁移需要保持同一IP地址
 很多网络设备如FW或LB需要在同 2层网络中
很多网络设备如FW或LB需要在同一2层网络中
 高可用主机要求在同一2层网络中
 现有方案的限制
 效率问题：支撑树协议（STP）的限制
 租户隔离：最小带宽保证、最大带宽限制；动态安全性
 可扩展性：VLAN数量的限制
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7. 虚拟网络
服务器虚拟化：计算资源池
交换机虚拟化：网络资源池 courtesyofNicira
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8. 虚拟网络的无关性
 不改变已有物理网络
 不改变已有Hypervisor
 不改变已有云管理系统
 不改变已有监控工具
 不改变已有IP地址
不改变 有 地址
虚拟网络 != VLAN
courtesyofNicira
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9. OpenStack是什么？
 免费的开源云平台
 开源项目的集合
 帮助实现IaaS，由NASA和RackSpace共同发起
帮助实现IaaS 由NASA和RackSpace共同发起
 社区（community）共同开发推进
 公有云和私有云
 实现简单
 支持大规模扩展
规
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10. 社区支持
开发者：3000+, 公司：167，增长惊人，异常活跃
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11. OpenStack Services (and APIs)
 计算： NOVA （类似 Amazon EC2）
 镜像： Glance
 对象存储： Swift （类似Amazon S3）
对象存储 S ift （类似A
 身份： Keystone
 管理： Horizon
 网络：
网络 Quantum
 ……
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12. Quantum历史
 02/11 : 6 distinct blueprints for ‘virtual networking services’
in Openstack
 03/11 : First community-wide discussion
 04/11 : Openstack diablo summit
 06/11 : First Quantum prototype
 10/11: Quantum ‘Diablo’ ships!
 02/12: Quantum approved for Openstack core
 03/12: Quantum Essex-4 milestone released
 04/12: Q
04/12 Quantum ‘Essex’ ships!
t ‘E ’ hi !
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13. Quantum目前功能
 分离网络的“逻辑（租户）”视角与“物理（提
供商）”视角
 创建和管理虚拟网络的API
 L2联网
 Nove集成
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14. 网络的租户和运营商视角
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15. Quantum网络管理概念
 Network
 二层网络，Network之间二层隔离
 每个Tenant可有多个 Network
 Port
 属于Network edge，相当于交换机端口概念
 抽象概念，连接Interface与Network的中介
 可进行Attach/Detach、增删，Port UP/Down等操作
 Interface
 常为虚机的VIF，由Nova-Network模块管理
 可灵活分配到不同Network中
 Attachment
 可将Interface插拔到某一Port上
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16. Quantum Service
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17. Plugin
 g ，
Plugin机制允许不同的底层技术实现，对上层实
现透明操作
 Essex版可用的Quantum Plugin
 Open vSwitch
 Cisco UCS
 Linux Bridge
 NTT-Data Ryu
 Nicira NVP
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18. Quantum的未来
 近期，Folsom版
，  远期，超越L2
，
 成为OpenStack的核  L3 路由+ NAT/浮动
心项目 IPs
 与Melange IP地址管  防火墙与安全组
理服务合并  QoS 保证
 更多的Plugins  VPN, DHCP, LB
 更精细的API身份授权  ……
控制
 更好的GUI配置管理
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19. 上海交大试验平台: 2011年9月
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20. 网络配置
 数据中心网络：万兆以太网交换机 (BNT&H3C) ，2个域
 控制和管理：千兆交换机(神码)
 万兆直连校园网
 胖树拓扑; L3: VRRP; L2: LACP+VLAG+MSTP
 安全控制：SSH, NAT, ACL, VLAN
 万兆网卡: Intel X520 DA2 Chelsio T420E-CR
万兆网卡 I t l X520-DA2; Ch l i T420E CR
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21. Nova-Quantum-OVS架构
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22. Demo (1)
 基于Tenant的网络配置
 添加、删除Quantum-network
 显示网络所属端口数量和使用情况
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23. Demo (2)
 Quantum-network中端口管理
 端口连接Interface和network，相当于交换机端口。
 Detach/Attach: 将VIF接入/脱离 于网络
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24. Thanks！
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