分布式路由

分布式路由：开启分布式路由功能，系统会尝试优化东西向网络流量，以提高吞吐量和降低网络延迟。还可加强云主机之间通信的可靠性，内网跨三层流量不会因为云路由故障而失效。

分布式路由的典型场景：
  • 用户存在三台物理机，VM-1和VM-2在不同的物理机上，分别在 vxlan1: 192.168.1.0/24 和 vxlan2: 192.168.2.0/24 两个网络上。由于二、三层网络均不同，两个云主机之间的流量需要经过第三台物理机上的VPC路由器进行路由来完成。
  • 开启分布式路由后，VM-1发送报文通过传统路径发送到VPC路由器，VPC路由上的网络代理通过 ZSNP 协议发送优化指令到计算节点上的网络代理，之后VM-1的报文将直接发送到VM-2，不再通过VPC路由。
    Note: ZSNP 协议：基于IP协议，用于解决路由器代理无法得知云主机所在的计算节点信息的问题。
本场景主要介绍使用分布式路由的流程，以VXLAN网络为例：
  1. 创建VPC路由器；
  2. 添加VXLAN Pool；
  3. 创建二层私有网络L2-VXLAN1、L2-VXLAN2（用于创建三层的VPC网络），并加载二层网络到相应集群。
  4. 指定VPC路由器，创建三层的VPC网络1和VPC网络2。
  5. 使用VPC网络1在物理机1上创建VM-1；使用VPC网络2在物理机2上创建VM-2。
  6. 开启分布式路由，验证VPC网络1与VPC网络2的互通性，监测流量走向。
Note: 所有私有网络段不可重叠。
假定客户环境如下：
  1. 公有网络
    Table 1. 公有网络配置信息
    公有网络 配置信息
    网卡 em01
    VLAN ID 非VLAN
    IP地址段 10.108.10.100~10.108.10.200
    子网掩码 255.0.0.0
    网关 10.0.0.1
    DHCP IP 10.108.10.101
  2. 管理网络
    Table 2. 管理网络配置信息
    管理网络 配置信息
    网卡 em02
    VLAN ID 非VLAN
    IP地址段 192.168.29.10~192.168.29.20
    子网掩码 255.255.255.0
    网关 192.168.29.1
    Note:
    • 出于安全和稳定性考虑，建议部署独立的管理网络，并与公有网络隔离。
    • 此管理网络与ZStack私有云中的管理网络为相同概念（即：管理物理机、主存储、镜像服务器的网络），如果已创建可直接复用。
  3. VPC网络1
    Table 3. VPC网络1配置信息
    私有网络 配置信息
    网卡 em01
    VLAN ID 2800
    IP CIDR 192.168.1.0/24
    DHCP IP 192.168.1.2
  4. VPC网络2
    Table 4. VPC网络2配置信息
    私有网络 配置信息
    网卡 em01
    VLAN ID 2900
    IP CIDR 192.168.2.0/24
    DHCP IP 192.168.2.2
分布式路由拓扑图如Figure 1所示：
Figure 1. 分布式路由拓扑图


以下介绍分布式路由的实践步骤。

  1. 在ZStack私有云界面创建VPC路由器。
    根据规划好的网络配置信息，在ZStack云平台创建VPC路由器，详情可参考本教程基本部署章节。
    1. 公有网络：10.108.10.100~10.108.10.200（与传统物理网络在同一网关，保证网络互通）
    2. VPC路由器名称：VPC路由器
  2. 创建VXLAN Pool
    在ZStack私有云主菜单，点击网络资源 > 二层网络资源 > VXLAN Pool，进入VXLAN Pool界面，点击创建VXLAN Pool，弹出创建VXLAN Pool界面，可参考以下示例输入相应内容：
    • 名称：设置VXLAN Pool名称
    • 简介：可选项，可留空不填
    • 起始Vni：VxlanNetwork的起始ID，可输入1-16777214之间的数字
    • 结束Vni：VxlanNetwork的结束ID，可输入1-16777214之间的数字，需大于或等于起始Vni
      Note: ZStack将最后两个Vni（即：16777215、16777216）作为系统保留。
    • 集群：可选项，选择需要加载的集群
      Note:
      • 可在创建VXLAN Pool时加载集群，也可在创建VXLAN Pool后再加载集群；
      • 加载集群时，集群内计算节点上应该存在VTEP对应的子网内IP。
    • VTEP CIDR：输入VTEP对应的CIDR
    如Figure 2所示：
    Figure 2. 创建VXLAN Pool


  3. 在ZStack私有云界面创建L2私有网络（用于创建三层的VPC网络）。
    在ZStack私有云主菜单，点击网络资源 > 二层网络资源 > 二层网络，进入二层网络界面，点击创建二层网络，在弹出的创建二层网络界面，可参考以下示例输入相应内容：
    • 名称：设置为：L2-VXLAN1
    • 简介：可选项，可留空不填
    • 类型：选择VxlanNetwork
    • VXLAN网络池：选择所在的VXLAN Pool
    • Vni：可选项，可从VXLAN Pool中选择指定的Vni，若留空不填，则由ZStack动态随机分配
    如Figure 3所示：
    Figure 3. 创建二层VXLAN网络


    同理，创建L2-VXLAN2。

  4. 指定VPC路由器，在ZStack私有云界面创建三层的VPC网络。
    在ZStack私有云主菜单，点击网络资源 > VPC > VPC网络，进入VPC网络界面，点击创建VPC网络，在弹出的创建VPC网络界面，可参考以下示例输入相应内容：
    • 名称：设置为：VPC网络1
    • 简介：可选项，可留空不填
    • 二层网络：选择L2-VXLAN1
    • VPC路由器：可选项，VPC路由器可在创建VPC网络时指定，也可在创建VPC网络后再挂载
    • 关闭DHCP服务：选择是否需要DHCP服务
      Note:
      • 默认不勾选，表示启用DHCP服务，为云主机提供自动分配IP，此时DHCP IP支持自定义设置，也可由系统随机指定；
      • 勾选后，表示关闭DHCP服务，使用此网络的云主机将无法自动获取IP，需手动配置，此时DHCP IP不支持自定义设置，也不可由系统随机指定。
    • 添加网络段：选择添加网络段方法：IP范围、CIDR
      • 如选择IP范围，需设置以下内容：
        • 起始IP：输入网络段的起始IP，例如：192.168.1.2
        • 结束IP：输入网络段的结束IP，例如：192.168.1.254
        • 子网掩码：输入网络段的子网掩码，例如：255.255.255.0
        • 网关：输入网络段的网关，例如：192.168.1.1
        • DHCP IP：可选项，可按需设置DHCP IP，例如：192.168.1.10
          Note:
          • 若首次创建三层网络并启用DHCP服务，或对已启用DHCP服务的三层网络添加首个网络段，支持自定义设置DHCP IP；
          • 若三层网络已存在DHCP IP，添加网络段不允许自定义设置DHCP IP；
          • DHCP IP可以在添加的IP范围之内或之外，但必须在添加的IP范围所属的CIDR内，且未被占用；
          • 若留空不填，将由系统在添加的IP范围内随机指定。
        Note: 选择IP范围添加网络段需注意：
        • 不可将网关（例如：xxx.xxx.xxx.1）、广播地址（例如：xxx.xxx.xxx.255）和网络地址（例如：xxx.xxx.xxx.0）等包含在添加的IP段中；
        • 私有网络网络段，不可与云路由规格里的公有网络或管理网络重叠。
      • 如选择CIDR，需设置以下内容：
        • CIDR：输入网络段的CIDR，例如：192.168.1.0/24
        • DHCP IP：可选项，可按需设置DHCP IP，例如：192.168.1.10
          Note:
          • 若首次创建三层网络并启用DHCP服务，或对已启用DHCP服务的三层网络添加首个网络段，支持自定义设置DHCP IP；
          • 若三层网络已存在DHCP IP，添加网络段不允许自定义设置DHCP IP；
          • DHCP IP必须在添加的CIDR内，且未被占用；
          • 若留空不填，将由系统在添加的CIDR内随机指定；
          • CIDR内首个IP地址已被默认为网关，不可作为DHCP IP。
        Note: 选择CIDR添加网络段需注意：
        • CIDR内首个IP地址已被默认为网关；
        • CIDR包含网络段不允许包含链路本地地址 (169.254.0.0/16) 的IP地址；
        • 私有网络网络段，不可与云路由规格里的公有网络或管理网络重叠。
    如Figure 4所示：
    Figure 4. 创建VPC网络




    同理，使用二层网络L2-VXLAN2创建VPC网络2，CIDR输入192.168.2.0/24。

  5. 使用VPC网络1在物理机1上创建私有云云主机VM-1，使用VPC网络2在物理机2上创建私有云云主机VM-2，详情可参考本教程基本部署章节。
    创建的两台云主机如Figure 5所示：
    Figure 5. 使用VPC网络创建云主机


  6. 验证VPC网络1与VPC网络2的互通性，监测流量走向
    1. 登录VM-1，检查是否能够ping通VM-2，如Figure 6所示：
      Figure 6. VM-1 ping通 VM-2


    2. 登录VM-2，检查是否能够ping通VM-1，如Figure 7所示：
      Figure 7. VM-2 ping通 VM-1


    3. 在ZStack私有云主菜单，点击网络资源 > VPC > VPC路由器，进入VPC路由器界面，点击已创建的VPC路由器进入详情页，选择监控数据子页面，查看网卡监控，如Figure 8所示：
      Figure 8. 网卡监控数据


    如上所述，VM-1与VM-2能够互通，流量通过VPC路由器传输，网卡监控数据可以持续监测到流量。
  7. 开启分布式路由，验证VPC网络1与VPC网络2的互通性，监测流量走向
    1. 在ZStack私有云主菜单，点击网络资源 > VPC > VPC路由器，进入VPC路由器界面，点击已创建的VPC路由器进入详情页，在基本属性页面开启分布式路由，如Figure 9所示：
      Figure 9. 开启分布式路由


    2. 登录VM-1，检查是否能够ping通VM-2，如Figure 10所示：
      Figure 10. VM-1 ping通 VM-2


    3. 登录VM-2，检查是否能够ping通VM-1，如Figure 11所示：
      Figure 11. VM-2 ping通 VM-1


    4. 登录管理节点，使用如下api，输入VPC路由器的uuid，查看分布式路由启用情况，如Figure 12所示：
      GetVpcVRouterDistributedRoutingConnections uuid=dfa5adc643d34dc88b78153deb918dd8
      Figure 12. 启用分布式路由


      如上所示，分布式路由已成功开启，系统开始优化东西向流量。
    5. 在ZStack私有云主菜单，点击网络资源 > VPC > VPC路由器，进入VPC路由器界面，点击已创建的VPC路由器进入详情页，选择监控数据子页面，查看网卡监控，如Figure 13所示：
      Figure 13. 网卡监控数据


    如上所述，VM-1与VM-2能够互通，流量在首次通过VPC路由器连通后，之后的流量将在VM-1和VM-2之间直接发送，网卡监控数据未监测到流量，符合预期，说明分布式路由已成功启用。
至此，分布式路由的使用方法介绍完毕。