1. nova network簡介
網絡管理和配置是雲計算中一項非常重要的功能。nova自帶的nova-network實現了一些基本的網絡模型，允許虛擬機之間的相互通信及虛擬機對internet的訪問。歸納的來講nova network的主要功能有：
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網絡模型：nova network實現了三種網絡模型，允許管理員根據自己的需要進行組網，讓虛擬機之間可以相互通信。這三種模式分別是：flat、flatdhcp、vlan，后面會對這三種模型進行更加詳細的介紹。
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IP地址管理：nova network需要管理虛擬機使用的IP地址，這些地址包含兩類，一類是fixed ip，在虛擬機的整個生命周期中該IP地址都不會發生變化；另一類是floating ip，是動態的分配給虛擬機的，隨時都可以收回。
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dhcp功能：在flatdhcp和vlan模式下，虛擬機是通過DHCP來獲取其fixed ip的；nova network會啟動dnsmasq作為虛擬機的DHCP服務器，該虛擬機分配ip。
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安全防護：出於安全的考慮，nova中的虛擬機可以防止IP/MAC洪泛，不能隨便修改虛擬機的MAC地址，修改后虛擬機就不能上網了，這項功能主要是通過ebtables/iptables實現的。
下面簡單的介紹下nova network的三種網絡模型。
在這三種模型中flat是最簡單的，nova的操作也最少，相關的配置需要管理員事先配置好。在flat模式下，管理員需要手動創建一個網橋，所有的虛擬機都會關聯到該網橋，所有的虛擬機也都處於同一個子網下，虛擬機的fixed ip都是從該子網分配，而且網絡相關的配置信息會在虛擬機啟動時注入到虛擬機鏡像中。
flatdhcp模式與flat比較接近，但nova會自動創建網橋，維護已經分配的floating ip，並啟動dnsmasq來配置虛擬機的fixed ip，創建虛擬機時，nova會給虛擬機分配一個fixed ip，並將MAC/IP的對應關系寫入dnsmasq的配置文件中，虛擬機啟動時通過DHCP獲取其fixed ip，因此就不需要將網絡配置信息注入到虛擬機中了。
vlan模式比上面兩種模式復雜，每個project都會分配一個vlan id，每個project也可以有自己的獨立的ip地址段，屬於不同project的虛擬機連接到不同的網橋上，因此不同的project之間是隔離的，不會相互影響。為了訪問一個project的所有虛擬機需要創建一個vpn虛擬機，以此虛擬機作為跳板去訪問該project的其他虛擬機。與flatdhcp類似，vlan模式下，也會為每個project啟動一個dnsmasq來配置虛擬機的fixed ip。
2. nova network部署與配置
部署nova network時至少需要兩塊網卡，一塊作為public network，主要承載公網流量和openstack各個組建之間的流量，要能夠訪問公網，ip地址可以為內網地址也可以為公網地址；另一塊作為internal network，承載虛擬機之間相互通信的流量，不需要為其分配ip地址，只需要保證它們物理上可以互聯即可。
nova network有兩種常見的部署方式，第一種方式是單個nova-network節點，充當所有虛擬機的網關，並維護dhcp服務器。這種方式最大的問題就是單點故障，一旦nova-network節點出問題了，就會影響到所有的虛擬機，需要實施HA方案。另一種方式就是multihost，即在每個計算節點上部署nova-network，每個計算節點上的虛擬機通過本機的nova-network就可以獲取ip地址、metadata及訪問公網。這樣做的優勢就是一旦某個節點出現問題，也不會影響到其他節點，而且有很好的擴展性，也是我們目前部署最為廣泛一種模式。
nova network的主要配置選項有：
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network_manager：該選項決定了網絡的模式，有三種可選的：nova.network.manager.FlatManager、nova.network.manager.VlanManager、nova.network.manager.FlatDHCPManager，分別對應上面所提到的flat模式、flatdhcp模式和vlan模式。
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fixed_range：所有虛擬機fixed ip所在的網段，通過nova-manage創建網絡時，創建的網絡應該是該網段的子網。
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floating_range：所有可以的floating ip所在的網段。
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force_dhcp_release：是否在刪除虛擬機時立即釋放其所占用的ip地址。若為True，則會立即釋放，否則需要經過一段時間才釋放。默認應該設置為True。
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my_ip：nova-network所在的ip地址，不顯式設置時該ip是宿主機上一個能訪問公網的ip地址。配置時可顯式的設置為本機的公網ip。
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multi_host：是否啟用multihost模式，如果啟用，則在每個計算節點上至少要啟動nova-api-metadata、nova-network、nova-compute三個服務。默認值為false。啟用multihost時，需要將其設置為True。
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public_interface：公網的物理接口。nova network會將floating ip配置在該接口上，另外就是在做SNAT時會將其作為參數加入到iptables規則中。
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flat_network_bridge：在flat/flatdhcp模式下，使用那個網橋來連接虛擬機，實現虛擬機之間的通信。
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flat_interface：虛擬機之間通信的物理接口。在flatdhcp模式下，nova network會將該接口加入到flat_network_bridge中，實現跨宿主機的虛擬機之間的通信。默認為none。
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vlan_interface：虛擬機之間通信的物理接口。在vlan模式下，每個project會有一個vlan，不同的vlan和不同的網橋關聯，網橋再通過vlan_interface實現跨宿主機的通信。
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vlan_start：在vlan模式下，最小的vlan id。
3. 典型環境配置
1. all in one
all in one環境下，每台機器上有一整套的openstack環境，每台都可以作為一個region，對於測試多region非常有必要。在all in one環境下，虛擬機之間的網絡通信通過網橋就可以完成，所有出到公網的流量則是通過SNAT來實現。所以在這種環境下，需要指定public_interface、flat_network_bridge，但不需要指定flat_interface，要讓其保持默認的none，否則不同的all in one環境可能會出現相互干擾。上次demo環境的網絡問題就是因為flat_interface配置不當造成的。另外，在通過nova-manage創建網絡時也需要注意，不要指定bridge_interface，否則bridge_interface會被加入到網橋中，可能會造成一些很奇怪的問題。上次demo環境中，每隔一段時間配置在eth0上的ip公網ip地址會被移動到網橋上，而且eth0也會被加入到網橋上，其原因就是因為在創建網絡時將bridge_interface設置為了eth0.
2. multihost
在multihost模式下，首先需要將multi_host設置為True，然后在每個計算節點上都安裝好nova-network nova-api-metadata nova-compute。
參考資料
1. http://docs.openstack.org/folsom/openstack-compute/admin/content/ch_networking.html
2. http://www.mirantis.com/blog/openstack-networking-single-host-flatdhcpmanager/
Note: 本文由家軍撰寫