DVR 简介

DVR 提出的背景

在 Neutron 的网络环境中，跨子网的虚机通信是需要通过 Neutron 的路由器。这既包括不同子网的虚拟机之间的通信，又包括虚拟机与外网之间的通信。在 DVR 被提出之前， 由于 Neutron 的 legacy router 只会部署在网络节点上，因此会造成网络节点的流量过大，从而产生了两个问题，其一是网络节点将成为整个 Neutron 网络的瓶颈，其二是网络节点单点失败的问题。在这样的背景下，OpenStack 社区在 Juno 版本里正式引入了 DVR(Distributed Virtual Router)。DVR，顾名思义就是 Neutron 的 router 将不单单部署在网络节点上，所有启动了 Neutron L3 Agent 的节点，都会在必要时在节点上创建 Neutron router 对应的 namepsace，并更新与 DVR router 相关的 Openflow 规则，从而完成 DVR router 在该节点上的部署。在计算节点上部署了 DVR router 后，E-W 方向上的流量不再需要将数据包发送到网络节点后再转发，而是有本地的 DVR router 直接进行跨子网的转发；N-S 方向上，对于绑定了 floating IP 的虚机，其与外网通信时的数据包也将直接通过本地的 DVR router 进行转发。从而，Neutron 网络上的一些流量被分摊开，有效地减少了网络节点上的流量；通信不再必须通过网络节点，也提升了 Neutron 网络的抗单点失败的能力。

本文主要讲解的是 E-W 方向上的虚拟机通信情况。

非 DVR 和 DVR 情况下，网络节点流量对比

这是在有相同数量的虚机的情况下的对比。

  • 非 DVR 的情况，网络节点的流量情况
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[root@test114 openvswitch]# ifstat
#kernel
Interface RX Pkts/Rate TX Pkts/Rate RX Data/Rate TX Data/Rate
RX Errs/Drop TX Errs/Drop RX Over/Rate TX Coll/Rate
lo 19090K 0 19090K 0 18446744071513M 0 18446744071513M 0
0 0 0 0 0 0 0 0
eth0 116688K 0 1737K 0 674575K 0 555880K 0
0 0 0 0 0 0 0 0
eth1 118480K 0 286 0 18446744070647M 0 71696 0
0 0 0 0 0 0 0 0
br-eth1 8650K 0 80 0 1580M 0 3360 0
0 1127 0 0 0 0 0 0
br-ex 10276K 0 1737K 0 18446744071533M 0 555877K 0
0 1127 0 0 0 0 0 0

  • 在 DVR enabled 的情况下，网络节点的流量情况
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[root@test114 ~]# ifstat
#kernel
Interface RX Pkts/Rate TX Pkts/Rate RX Data/Rate TX Data/Rate
RX Errs/Drop TX Errs/Drop RX Over/Rate TX Coll/Rate
lo 2155 0 2155 0 790717 0 790717 0
0 0 0 0 0 0 0 0
eth0 10461 0 213 0 2310K 0 88001 0
0 0 0 0 0 0 0 0
eth1 10683 0 0 0 2399K 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
br-eth1 528 0 0 0 90626 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
br-ex 800 0 213 0 173756 0 88001 0
0 0 0 0 0 0 0 0

在非 DVR 和 DVR 的情况下，数据包流经各节点的对比

DVR 支持 VLAN、GRE、VXLAN 这几种网络类型，但因为方便起见（VLAN 需要开启路由器的 Trunk 口），所以本文中，我们这就用 GRE 作为环境的网络类型。我们这里的环境情况如下：

网络节点是 test114.sce.ibm.com, 两个计算节点分别是 test115.sce.ibm.com 和 test116.sce.ibm.com，两个私有网络分别是 gre(192.168.11.0/24),gre1(192.168.12.0/24),都是 GRE 类型的，它们通过 router 相连，在两个计算节点上面分别有一台虚拟机,它们分属不同的网络。这里面 VM1 在 test115.sce.ibm.com 上，ip 地址是 192.168.11.3, VM2 在 test116.sce.ibm.com 上,ip 地址是 192.168.12.4。

  • 非 DVR 的情况：

    图 1.非 DVR

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    [root@test115 ~] tcpdump |grep -i "gre"
    18:14:11.794450 IP test115.sce.ibm.com > test114.sce.ibm.com: GREv0, key=0x1, length 106:
    IP 192.168.11.3 > 192.168.12.4: ICMP echo request, id 16641, seq 23588, length 64
    18:14:11.794550 IP test114.sce.ibm.com > test116.sce.ibm.com: GREv0, key=0x2, length 106:
    IP 192.168.11.3 > 192.168.12.4: ICMP echo request, id 16641, seq 23588, length 64
    18:14:11.796136 IP test116.sce.ibm.com > test114.sce.ibm.com: GREv0, key=0x2, length 106:
    IP 192.168.12.4 > 192.168.11.3: ICMP echo reply, id 16641, seq 23588, length 64
    18:14:11.796198 IP test114.sce.ibm.com > test115.sce.ibm.com: GREv0, key=0x1, length 106:
    IP 192.168.12.4 > 192.168.11.3: ICMP echo reply, id 16641, seq 23588, length 64

  • DVR 的情况：
    图 2.DVR

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    16:34:02.479531 IP test115.sce.ibm.com > test116.sce.ibm.com: GREv0, key=0x2, length 106:
     IP 192.168.11.3 > 192.168.12.4: ICMP echo request, id 10241, seq 19852, length 64
    16:34:02.482082 IP test116.sce.ibm.com > test115.sce.ibm.com: GREv0, key=0x1, length 106:
    IP 192.168.12.4 > 192.168.11.3: ICMP echo reply, id 10241, seq 19852, length 64

在非 DVR 的情况，数据是要通过网络节点才能相互传递数据包；在 DVR 的情况，数据包是直接在两个计算节点上传递。

配置 DVR

配置文件

在网络节点和计算节点配置 DVR:

  • 网络节点：因为 DVR 是属于 l3-agent 的功能,并依赖于 l3-agent，所以我们在这里的改动应该默认为环境上的 l3-agent 是可以工作的。具体配置如下：

    修改对应文件：

    neutron.conf : router_distributed = True

    l3_agent.ini : agent_mode = dvr_snat

    ovs_neutron_plugin.ini : l2_population = True and enable_distributed_routing = True

    ml2_conf.ini : mechanism_drivers = openvswitch,linuxbridge,l2population

    重新启动 neutron-openvswitch-agent, netron-l3-agent, neutron-server 服务。

  • 计算节点：考虑到 compute node 上可能在 enable DVR 之前是没有启动/配置 DVR 的，那么参照 network node 上的 l3_agent.ini 去配置 compute node，启动 l3-agent。同时把 l3-agent 配置成 DVR 模式。还需要在节点上配置 br-ex 这个 ovs bridge，如果节点上在 enable DVR 之前没有这个 ovs bridge，并且如果 compute node 上的虚机需要与外网通信，那么 compute node 上的 br-ex 就必须桥接到一个可以连接到外网的网卡上。具体配置如下：

    把节点配置成 DVR 模式：

    l3_agent.ini : agent_mode = dvr

    ovs_neutron_plugin.ini : l2_population = True and enable_distributed_routing = True

    重新启动 neutron-openvswitch-agent, netron-l3-agent 服务。

    建立 br-ex 网桥，使得 eth0 上的 ip 地址转移到 br-ex 上。具体操作如下：

    建立 br-ex: ovs-vsctl add-br br-ex

    把 eth0 桥接到 br-ex 里面:ovs-vsctl add-port br-ex "eth0"

    建立 ifcfg-br-ex, ifcfg-eth0 is in /etc/sysconfig/network-scripts。

    重新启动网络服务。使得配置生效。

  • 迁移到 DVR 模式。使得新添加的 l3-agent 能够管理 router,（如果是先 enabled DVR,再建立网络和 router，忽略这一步），具体操作如下：

    在网络节点上执行如下操作：

    neutron router-update --admin_state_up=False ROUTER

    neutron router-update --distributed=True ROUTER

    neutron router-update --admin_state_up=True ROUTER

    查看 router 是否已经和三个 l3-agent 对应

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    [root@test114 ~]# neutron  l3-agent-list-hosting-router router2
    +--------------------------------------+---------------------+----------------+-------+
    | id | host | admin_state_up | alive |
    +--------------------------------------+---------------------+----------------+-------+
    | 26a3a232-888b-4b6d-8f81-5bdd2b988414 | test114.sce.ibm.com | True | :-) |
    | 818537d8-903a-4ff9-a745-2d562ab82e54 | test115.sce.ibm.com | True | :-) |
    | 427b251d-b210-4782-9d96-858c30181dbe | test116.sce.ibm.com | True | :-) |

计算节点上的虚拟机的数据流的传递

当在虚拟机 VM1(test115.sce.ibm.com)里面去 ping VM2 的 IP 的时候，数据包先转到宿主机的网桥 br-int 上，数据先传到那个和 VM1 的 port 匹配的 port 端口上，转到网关所在的那个端口,再转到 namespace 里，找到网关所在的端口，再转回 br-int，然后通过 br-int 上面的 patch-tun 端口传递到 br-tun 这个网桥上，在 br-tun 网桥上的对应的端口通过 trunk 传递数据包到 VM2 所在的宿主机（test116.sce.ibm.com）的 br-tun 上的对应端口，再通过 patch-int 传到 br-int 上的 patch-tun，通过 br-int 上的与 VM2 对应的 port 端口，把数据传递给 VM2,完成数据包的传递。简单的可以写成 vm1->br-int->namespace->br-int>br-tun->tunnel>br-tun->br-int->vm2。

DVR 环境下 Openflow 规则的分析

OVS 命令简介

Open VSwitch(OVS)是一个虚拟交换机，可以用来组成虚拟网络。OpenStack Neutron 里面也是应用了 OVS, Neutron 的 router 虽然是工作在网络 3 层的，看似与 2 层的 OVS 无关，但实际上 Neutron router 在转发不同子网之间的数据流量时，还是需要借助 2 层 Openflow 规则，并且 Neutron router 的 namespace 中的子网网关的端口设备等都是需要接在 OVS 的网桥 br-int 上才能工作的。DVR 作为 Neutron router 的一种特殊实现，本质上也是依赖于 OVS 的，这一点与 Neutron legacy router 并无差异。在前面 DVR 的配置中我们用到了一些 OVS 的命令，这里再介绍一下 OVS 的一些命令：

  • 查看 open vswitch 的网络状态:ovs-vsctl show
  • 查看网桥 br-tun 的接口状况：ovs-ofctl show br-tun
  • 查看网桥 br-tun 的流表：ovs-ofctl dump-flows br-tun
  • 添加网桥：#ovs-vsctl add-br br0
  • 将物理网卡挂接到网桥：#ovs-vsctl add-port br0 eth0

我们这片文章里面主要用到了以上五个个 ovs 命令。我们在提一下其它的一些命令。

  • 列出 open vswitch 中的所有网桥：#ovs-vsctl list-br
  • 判断网桥是否存在：#ovs-vsctl br-exists br0
  • 列出网桥中的所有端口：#ovs-vsctl list-ports br0
  • 列出所有挂接到网卡的网桥：#ovs-vsctl port-to-br eth0
  • 删除网桥上已经挂接的网口：#vs-vsctl del-port br0 eth0
  • 删除网桥：#ovs-vsctl del-br br0

数据包在 br-int 和 br-tun 上的流表

在前面的章节，大致描述了一下数据包的流动情况，在这里再来看一下 br-int 和 br-tun 上的流表，具体来看下数据包的传递。

当从 VM1(192.168.11.14) 去 ping VM2(192.168.12.9), 数据包首先流到 compute1（10.11.1.115）的 br-int 上，让我们先看看 compute1 上的网络状态。

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[root@test115 ~]# ovs-vsctl show
1799e6ea-b3b0-4581-b42e-e1bfd8a5d96d
Bridge br-ex
Port "eth0"
Interface "eth0"
Port br-ex
Interface br-ex
type: internal
Bridge br-tun
fail_mode: secure
Port "gre-0a0b0174"
Interface "gre-0a0b0174"
type: gre
options: {df_default="true", in_key=flow, local_ip="10.11.1.115",
out_key= flow, remote_ip="10.11.1.116"}
Port br-tun
Interface br-tun
type: internal
Port patch-int
Interface patch-int
type: patch
options: {peer=patch-tun}
Port "gre-0a0b0172"
Interface "gre-0a0b0172"
type: gre
options: {df_default="true", in_key=flow, local_ip="10.11.1.115",
out_key= flow, remote_ip="10.11.1.114"}
Bridge "br-eth1"
Port "eth1"
Interface "eth1"
Port "phy-br-eth1"
Interface "phy-br-eth1"
type: patch
options: {peer="int-br-eth1"}
Port "br-eth1"
Interface "br-eth1"
type: internal
Bridge br-int
fail_mode: secure
Port "qr-43fad9d6-53"
tag: 1
Interface "qr-43fad9d6-53"
type: internal
Port patch-tun
Interface patch-tun
type: patch
options: {peer=patch-int}
Port "qr-c669122c-11"
tag: 2
Interface "qr-c669122c-11"
type: internal
Port br-int
Interface br-int
type: internal
Port "qvof76ecb29-5d"
tag: 2
Interface "qvof76ecb29-5d"
Port "int-br-eth1"
Interface "int-br-eth1"
type: patch
options: {peer="phy-br-eth1"}
ovs_version: "2.3.0"
[root@test114 neutron]# neutron port-list
+--------------------------------------+------+-------------------+-----------
---------------------------------------------------------------------------+
| id | name | mac_address | fixed_ips |
+--------------------------------------+------+-------------------+----------
----------------------------------------------------------------------------+
| 3086e492-b9b2-416a-9140-f01258c34dda | | fa:16:3e:e5:b9:08 | {"subnet_id":
"3eca2769-c97f-42a5-98e2-2ac41de54810", "ip_address": "192.168.11.2"}  |
| ed6b11e8-05ea-4024-8d83-b080984f084e | | fa:16:3e:b4:76:32 | {"subnet_id":
"ffd2c101-35e5-4758-ba75-43409e58adaf", "ip_address": "10.11.2.14"} |
| cf9fa480-7fd4-4e4b-b8cf-7f6c26cffb2d | | fa:16:3e:02:b7:c7 | {"subnet_id":
"3eca2769-c97f-42a5-98e2-2ac41de54810", "ip_address": "192.168.11.13"} |
| f76ecb29-5d9d-41fe-ae70-098502fda347 | | fa:16:3e:17:6b:a7 | {"subnet_id":
"3eca2769-c97f-42a5-98e2-2ac41de54810", "ip_address": "192.168.11.14"} |
| 2bbd30d4-86d4-4ccb-930a-edb7be55b740 | | fa:16:3e:2a:34:19 | {"subnet_id":
"8678e8ff-5f76-411b-9357-d2ab6ea6125a", "ip_address": "192.168.12.9"}  |
| 43fad9d6-53d3-4664-8fc1-defcfa21d78a | | fa:16:3e:a3:95:c2 | {"subnet_id":
"8678e8ff-5f76-411b-9357-d2ab6ea6125a", "ip_address": "192.168.12.1"}  |
| da445e04-ab74-409b-b5df-1f5e8f7aa955 | | fa:16:3e:42:25:42 | {"subnet_id":
"8678e8ff-5f76-411b-9357-d2ab6ea6125a", "ip_address": "192.168.12.2"}  |
| 76bfd868-976d-4483-8352-89e0522e213d | | fa:16:3e:d4:4d:ff | {"subnet_id":
"8678e8ff-5f76-411b-9357-d2ab6ea6125a", "ip_address": "192.168.12.10"} |
| 20f66057-a825-422c-9dfe-5bfa09292251 | | fa:16:3e:ee:70:14 | {"subnet_id":
"ffd2c101-35e5-4758-ba75-43409e58adaf", "ip_address": "10.11.2.10"} |
| c669122c-115f-42d5-b107-d346193cdb82 | | fa:16:3e:cd:50:8d | {"subnet_id":
"3eca2769-c97f-42a5-98e2-2ac41de54810", "ip_address": "192.168.11.1"}  |
+--------------------------------------+------+-------------------+----------------------
----------------------------------------------------------------+

从 VM1 的 port 信息里面我们得知，数据是从qvof76ecb29-5d口进入 br-int 的。我们再看看 br-int 上的数据包， 从上面的 port 信息我们查看到了相应的 MAC 地址，知道数据包是从 VM1 的 MAC 发到它 gateway 的 MAC 上的。然后在 namespace 里面通过 VM2 的 gateway 端口转发出来。

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[root@test115 ~]# ovs-ofctl dump-flows br-int
NXST_FLOW reply (xid=0x4):
cookie=0x0, duration=16439.298s, table=0, n_packets=476, n_bytes=46648, idle_age=8917,
priority=2,in_port=31,dl_src=fa:16:3f:ec:09:21 actions=resubmit(,1)
 cookie=0x0, duration=16439.451s, table=0, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=16439,
priority=4,in_port=30,dl_src=fa:16:3f:ec:09:21 actions=resubmit(,2)
 cookie=0x0, duration=16439.645s, table=0, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=16439,
priority=2,in_port=31,dl_src=fa:16:3f:1a:cf:03 actions=resubmit(,1)
 cookie=0x0, duration=16439.802s, table=0, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=16439,
priority=4,in_port=30,dl_src=fa:16:3f:1a:cf:03 actions=resubmit(,2)
 cookie=0x0, duration=16440.644s, table=0, n_packets=1074, n_bytes=104318, idle_age=8917,
priority=1 actions=NORMAL
 cookie=0x0, duration=16440.570s, table=0, n_packets=612165, n_bytes=339552066, idle_age=0,
priority=2,in_port=30 actions=drop
 cookie=0x0, duration=16440.800s, table=1, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=16440,
priority=1 actions=drop
 cookie=0x0, duration=16431.564s, table=1, n_packets=476, n_bytes=46648, idle_age=8917,
priority=4,dl_vlan=2,dl_dst=fa:16:3e:17:6b:a7
actions=strip_vlan,mod_dl_src:fa:16:3e:cd:50:8d,output:27
 cookie=0x0, duration=16440.720s, table=2, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=16440,
priority=1 actions=drop
 cookie=0x0, duration=16440.874s, table=23, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=16440,
priority=0 actions=drop

VM1 要 ping 的是 VM2,它们是在不同的网段上。通过 namespace,使得 192.168.12.1 和 192.168.11.1 这两个 gateway 能够联通，就把不同的两个网段联通起来。

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[root@test115 ~]# ip netns exec qrouter-a49eee39-7977-4a7f-81e1-dcbf57dbd904 ifconfig -a
lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
loop  txqueuelen 0  (Local Loopback)
RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
qr-43fad9d6-53: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
inet 192.168.12.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.12.255
inet6 fe80::f816:3eff:fea3:95c2  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
ether fa:16:3e:a3:95:c2  txqueuelen 0  (Ethernet)
RX packets 2  bytes 140 (140.0 B)
RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
TX packets 2644  bytes 141732 (138.4 KiB)
TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
qr-c669122c-11: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
inet 192.168.11.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.11.255
inet6 fe80::f816:3eff:fecd:508d  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
ether fa:16:3e:cd:50:8d  txqueuelen 0  (Ethernet)
RX packets 4091  bytes 395426 (386.1 KiB)
RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
TX packets 3564  bytes 420291 (410.4 KiB)
TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

192.168.11.0/24 和 192.168.12.0/24 这两个网段的通信是分别通过qr-c669122c-11和qr-43fad9d6-53两个端口，因为 namespace 的存在，它们本身是能够通信的。

[root@test115 ~]# ip netns exec qrouter-a49eee39-7977-4a7f-81e1-dcbf57dbd904 ip route list table main

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192.168.11.0/24 dev qr-c669122c-11  proto kernel  scope link  src 192.168.11.1
192.168.12.0/24 dev qr-43fad9d6-53  proto kernel  scope link  src 192.168.12.1

在 compute1 节点的 namespace 上能够得到 192.168.12.9 的 MAC 地址及状态。并且在 compute2 节点的 namespace 上能够得到 192.168.11.14 的 MAC 地址及状态。这些都保证了两台 VM 的顺利通信。

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[root@test115 ~]# ip netns exec qrouter-a49eee39-7977-4a7f-81e1-dcbf57dbd904 ip nei
fe80::f4ce:f9ff:fe73:ef0d dev qr-c669122c-11 lladdr f6:ce:f9:73:ef:0d STALE
fe80::f816:3eff:fe17:6ba7 dev qr-c669122c-11 lladdr fa:16:3e:17:6b:a7 STALE
192.168.12.10 dev qr-43fad9d6-53 lladdr fa:16:3e:d4:4d:ff PERMANENT
192.168.11.14 dev qr-c669122c-11 lladdr fa:16:3e:17:6b:a7 PERMANENT
192.168.12.9 dev qr-43fad9d6-53 lladdr fa:16:3e:2a:34:19 PERMANENT
192.168.11.13 dev qr-c669122c-11 lladdr fa:16:3e:02:b7:c7 PERMANENT

数据包流入 br-int 之后，打上了 tag 2 标志,接着 patch-tun 把 br-int 接入隧道桥 br-tun,我们看到，patch-tun 和 patch-int 是对应的端口，我们通过查看 br-tun 上的端口情况得知数据流是从 port 8 进入 br-tun 的。

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[root@test115 ~]# ovs-ofctl show br-tun
OFPT_FEATURES_REPLY (xid=0x2): dpid:00007e2d16238847
n_tables:254, n_buffers:256
capabilities: FLOW_STATS TABLE_STATS PORT_STATS QUEUE_STATS ARP_MATCH_IP
actions: OUTPUT SET_VLAN_VID SET_VLAN_PCP STRIP_VLAN SET_DL_SRC SET_DL_DST
SET_NW_SRC SET_NW_DST SET_NW_TOS SET_TP_SRC SET_TP_DST ENQUEUE
 8(patch-int): addr:f6:78:56:1e:33:fa
config: 0
state: 0
speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 9(gre-0a0b0172): addr:d6:4a:8e:14:bc:63
config: 0
state: 0
speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 10(gre-0a0b0174): addr:8a:c7:68:16:44:d8
config: 0
state: 0
speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 LOCAL(br-tun): addr:7e:2d:16:23:88:47
config: PORT_DOWN
state: LINK_DOWN
speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
OFPT_GET_CONFIG_REPLY (xid=0x4): frags=normal miss_send_len=0

首先注意一下，数据流在进入 br-tun 之前，数据包已经转化成了从 VM1 的 MAC ping 192.168.12.1 的 MAC。我们查看一下数据在 br-tun 上的流表。数据首先流入 table0，流入端口是 port 8。接着进入 table1,流入地址就是 192.168.12.1 的 MAC 地址，它转变成了 compute1 的 MAC 地址, 这个 MAC 地址我们可以从 db2 里面得到。接着进入 table2, 因为 ping 用的协议是 ICMP,所以这里定位粗体字的这条数据流。接着进入 table20,从上面的 port list 表中，我们可以看到，数据流最终指向 VM2(192.168.12.9), 数据包从隧道 set_tunnel:0x2, port 10 流出。

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[root@test115 ~]# ovs-ofctl dump-flows br-tun
NXST_FLOW reply (xid=0x4):
 cookie=0x0, duration=108352.425s, table=0, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=65534,
hard_age=65534, priority=0 actions=drop
 cookie=0x0, duration=108343.696s, table=0, n_packets=476, n_bytes=46648, idle_age=65534,
 hard_age=65534, priority=1,in_port=10 actions=resubmit(,3)
 cookie=0x0, duration=108351.277s, table=0, n_packets=496, n_bytes=49088,
 idle_age=2304, hard_age=65534, priority=1,in_port=8 actions=resubmit(,1)
 cookie=0x0, duration=108344.223s, table=0, n_packets=6, n_bytes=1236, idle_age=2304,
 hard_age=65534, priority=1,in_port=9 actions=resubmit(,3)
 cookie=0x0, duration=108351.106s, table=1, n_packets=12, n_bytes=1680, idle_age=2304,
 hard_age=65534, priority=0 actions=resubmit(,2)
 cookie=0x0, duration=108345.552s, table=1, n_packets=476, n_bytes=46648
, idle_age=65534, hard_age=65534, priority=1,dl_vlan=1,dl_src=fa:16:3e:a3:95:c2
 actions=mod_dl_src:fa:16:3f:97:87:a1,resubmit(,2)
 cookie=0x0, duration=108342.096s, table=1, n_packets=1, n_bytes=130, idle_age=65534,
hard_age=65534, priority=1,dl_vlan=2,dl_src=fa:16:3e:cd:50:8d actions=mod_dl_src:fa:16:3f:97:87:a1,
resubmit(,2)
 ... ...
 cookie=0x0, duration=108352.344s, table=2, n_packets=490, n_bytes=48556,
idle_age=2304, hard_age=65534, priority=0,dl_dst=00:00:00:00:00:00/01:00:00:00:00:00
actions=resubmit(,20)
 ...  ...
 cookie=0x0, duration=108343.543s, table=20, n_packets=476, n_bytes=46648, idle_age=65534,
hard_age=65534, priority=2,dl_vlan=1,dl_dst=fa:16:3e:2a:34:19 actions=strip_vlan,
set_tunnel:0x2,output:10
 ... ...

这里是查看 host 的 MAC 地址。

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db2 => select * from DVR_HOST_MACS
HOST MAC_ADDRESS
---------------------------------------------------------------
test114.sce.ibm.com fa:16:3f:1a:cf:03
test115.sce.ibm.comfa:16:3f:97:87:a1
test116.sce.ibm.com fa:16:3f:ec:09:21

compute1 是通过 gre-0a0b0174 与 compute2 连接起来的

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[root@test115 ~]# ovs-vsctl show
1799e6ea-b3b0-4581-b42e-e1bfd8a5d96d
Bridge br-ex
Port "eth0"
Interface "eth0"
Port br-ex
Interface br-ex
type: internal
Bridge br-tun
fail_mode: secure
Port "gre-0a0b0174"
Interface "gre-0a0b0174"
type: gre
options: {df_default="true", in_key=flow, local_ip="10.11.1.115", out_key= flow,
remote_ip="10.11.1.116"}
Port br-tun
Interface br-tun
type: internal
Port patch-int
Interface patch-int
type: patch
options: {peer=patch-tun}
Port "gre-0a0b0172"
Interface "gre-0a0b0172"
type: gre
options: {df_default="true", in_key=flow, local_ip="10.11.1.115", out_key= flow,
 remote_ip="10.11.1.114"}

下面数据包已经来到了 compute2, 我们先查看一下 compute2 上的网络情况，在 compute2 上,是通过gre-0a0b0173端口与 compute1 传递数据流的。

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[root@test116 ~]# ovs-vsctl show
590e4ede-0e3c-43c8-ad1c-153c3a101f75
Bridge br-ex
Port "eth0"
Interface "eth0"
Port br-ex
Interface br-ex
type: internal
Bridge br-tun
fail_mode: secure
Port patch-int
Interface patch-int
type: patch
options: {peer=patch-tun}
Port "gre-0a0b0173"
Interface "gre-0a0b0173"
type: gre
options: {df_default="true", in_key=flow, local_ip="10.11.1.116", out_key=flow,
remote_ip="10.11.1.115"}
Port "gre-0a0b0172"
Interface "gre-0a0b0172"
type: gre
options: {df_default="true", in_key=flow, local_ip="10.11.1.116", out_key=flow,
 remote_ip="10.11.1.114"}
Port br-tun
Interface br-tun
type: internal

数据进入 compute2,先进入隧道桥 br-tun。我们再来查看一下 br-tun 上的端口，它是通过 port 14 传入 br-tun 的。

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[root@test116 ~]# ovs-ofctl show br-tun
OFPT_FEATURES_REPLY (xid=0x2): dpid:00008eab3df3f342
n_tables:254, n_buffers:256
capabilities: FLOW_STATS TABLE_STATS PORT_STATS QUEUE_STATS ARP_MATCH_IP
actions: OUTPUT SET_VLAN_VID SET_VLAN_PCP STRIP_VLAN SET_DL_SRC SET_DL_DST SET_NW_SRC
SET_NW_DST SET_NW_TOS SET_TP_SRC SET_TP_DST ENQUEUE
 9(patch-int): addr:a2:3b:1e:29:77:9e
config: 0
state: 0
speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 13(gre-0a0b0172): addr:b6:e7:f7:3f:f6:80
config: 0
state: 0
speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 14(gre-0a0b0173): addr:02:2c:97:51:29:f7
config: 0
state: 0
speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 LOCAL(br-tun): addr:8e:ab:3d:f3:f3:42
config: PORT_DOWN
state: LINK_DOWN
speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
OFPT_GET_CONFIG_REPLY (xid=0x4): frags=normal miss_send_len=0

下面查看一下 br-tun 上面的流表

数据先流入 table0，流入端口是 port 14,接着数据转入 table3,在这里把隧道转成了 vlan 号,这里的 tunnel 就是在 compute1 上的转换的那个 tunnel 号，接着数据流入 table9, 在这条流上显示流入地址是 compute1 host 的 MAC 地址，数据从这里流进 br-int。

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[root@test116 ~]# ovs-ofctl dump-flows br-tun
NXST_FLOW reply (xid=0x4):
 cookie=0x0, duration=1670640.753s, table=0, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=65534,
hard_age=65534, priority=0 actions=drop
 cookie=0x0, duration=353441.887s, table=0, n_packets=29, n_bytes=4904, idle_age=7824,
hard_age=65534, priority=1,in_port=13 actions=resubmit(,3)
 cookie=0x0, duration=352506.309s, table=0, n_packets=2630, n_bytes=142843,
idle_age=65534, hard_age=65534, priority=1,in_port=14 actions=resubmit(,3)
 ... ...
 cookie=0x0, duration=353442.719s, table=3, n_packets=2648, n_bytes=144638, idle_age=7824,
hard_age=65534, priority=1,tun_id=0x2actions=mod_vlan_vid:3,resubmit(,9)
 .... ...
 cookie=0x0, duration=1670637.758s, table=9, n_packets=3003, n_bytes=179397, idle_age=65534,
hard_age=65534, priority=1,dl_src=fa:16:3f:97:87:a1 actions=output:9

... ...

数据包流入 br-int 先进入的是 table0, 数据的流入地址是 compute1 host 的 MAC 地址。接着数据进入 table1, 到达 VM2 的 MAC,流入地址是 192.168.12.1 的 MAC 地址，完成了从 gateway 到 VM 的数据转发。至此数据包完成了从 VM1 到 VM2 的传递，仅仅在 compute 节点之间没有经过 network 节点。

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[root@test116 ~]# ovs-ofctl dump-flows br-int
NXST_FLOW reply (xid=0x4):
 cookie=0x0, duration=1676015.888s, table=0, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=65534, hard_age=65534,
priority=4,in_port=36,dl_src=fa:16:3f:1a:cf:03 actions=resubmit(,2)
 cookie=0x0, duration=1676015.270s, table=0, n_packets=3003, n_bytes=179397, idle_age=65534,
hard_age=65534, priority=2,in_port=37,dl_src=fa:16:3f:97:87:a1 actions=resubmit(,1)
 ... ...
 cookie=0x0, duration=357883.384s, table=1, n_packets=531, n_bytes=52038, idle_age=65534,
hard_age=65534, priority=4,dl_vlan=3,dl_dst=fa:16:3e:2a:34:19
actions=strip_vlan,mod_dl_src:fa:16:3e:a3:95:c2,output:38
 cookie=0x0, duration=1676017.088s, table=2, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=65534,
hard_age=65534, priority=1 actions=drop
 cookie=0x0, duration=1676017.264s, table=23, n_packets=0, n_bytes=0, idle_age=65534,
hard_age=65534, priority=0 actions=drop

在 compute1 节点的 namespace 上能够得到 192.168.12.9 的 MAC 地址及状态。其实在 compute2 节点的 namespace 上能够得到 192.168.11.14 的 MAC 地址及状态。这些都保证了两台 VM 的能够顺利的通信。

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[root@test115 ~]# ip netns exec qrouter-a49eee39-7977-4a7f-81e1-dcbf57dbd904 ip nei
fe80::f4ce:f9ff:fe73:ef0d dev qr-c669122c-11 lladdr f6:ce:f9:73:ef:0d STALE
fe80::f816:3eff:fe17:6ba7 dev qr-c669122c-11 lladdr fa:16:3e:17:6b:a7 STALE
192.168.12.10 dev qr-43fad9d6-53 lladdr fa:16:3e:d4:4d:ff PERMANENT
192.168.11.14 dev qr-c669122c-11 lladdr fa:16:3e:17:6b:a7 PERMANENT
192.168.12.9 dev qr-43fad9d6-53 lladdr fa:16:3e:2a:34:19 PERMANENT
192.168.11.13 dev qr-c669122c-11 lladdr fa:16:3e:02:b7:c7 PERMANENT

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