OpenStack Neutron Floating Ip

Материал из noname.com.ua
Перейти к навигацииПерейти к поиску


TL;DR

Краткий список команд

Как трафик попадает из внешнего мира на VM в OpenStack

Этот документ описывает как трафик из внешнего мира доходит до виртуальных машин в OpenStack (один из возможных вариантов реализации).

Описание окружения

Окружение с установленным OpenStack состоит из 3 Control Nodes и они же совмещают роль Network Node, и одной Compute Node (минимально-возможное количество)
Для получения трафика из-вне используется интерфейс с именем floating (имя может быть выбрано произвольно)


Исследование пути трафика

В окружении (для простоты) запущен один единственный инстанс, у которого Floating IP 10.72.10.124 os server list 

+--------------------------------------+--------------------------+--------+----------------------------------------+------------+--------------------+
| ID                                   | Name                     | Status | Networks                               | Image      | Flavor             |
+--------------------------------------+--------------------------+--------+----------------------------------------+------------+--------------------+
| 795dc7f8-15b4-4b5d-9f8d-c40f178467f7 | test-cirros-vm-on-nvme-1 | ACTIVE | lb-mgmt-net=10.255.4.184, 10.72.10.124 | Cirros-5.1 | m1.nano.vm-on-nvme |
+--------------------------------------+--------------------------+--------+----------------------------------------+------------+--------------------+

Сеть для floating Ips (10.72.10.0/24) настроена на маршрутизаторе в Vlan 729, и этот Vlan приходит в интерфейс с именем floating на каждой из Controller/Network nodes
Шлюзом для Floating сети выступает внешний по отношению к OpenStack маршрутизатор.

С тестового ноутбука до виртуальной машины маршрут выглядит так: 

Keys:  Help   Display mode   Restart statistics   Order of fields   quit
Packets               Pings
 Host             Loss%   Snt   Last   Avg  Best  Wrst StDev
 1. 192.168.33.1  0.0%     6    2.0   1.7   1.5   2.0   0.2
 2. 10.72.10.124  0.0%     5    2.2   2.1   1.7   2.4   0.3

Определени через какую Network (Control/Network) ноду пойдет трафик

Из маршрута можно сделать следующие выводы:

  • так как 192.168.33.1 -это адрес шлюза по-умолчанию для ноутбука с которого делается трассировка маршрута, а адрес VM 10.72.10.124 уже следующий в трассировке, то можно предположить что этот маршрутизатор и выступает шлюзом для floating сеть 10.72.10.0/24
  • Если это утверждение верно, то изучив таблицу arp-записей на маршрутизаторе, возможно узнать мак-адрес VM (точнее, мак-адрес с которого уходит трафик от этой VM, этот адрес будет отличаться от того который можно посмотреть командой ip link show на самой VM.



В реальной жизни в окружении клиента доступа на роутеры и коммутаторы может не быть и тогда единственный способ понять через какую Compute/Network ноду идет трафик - это использовать tcpdump

Просмотр таблицы arp на маршрутизаторе

В качестве маршрутизатора в этом (тестовом!) окружении выступает устройство Mikrotik RB4011iGS+5HacQ2HnD (RouterOS 7.4)
(это не типичная инсталляция, для других случаев маршрутизатор скорее всего окажется другого производителя)



Просматриваем таблицу arp-записей (с поиском по ip=10.72.10.124)

[admin@RB4011iGS+5HacQ2HnD] > /ip/arp/print where address=10.72.10.124 

Flags: D, P - PUBLISHED; C - COMPLETE
Columns: ADDRESS, MAC-ADDRESS, INTERFACE
#    ADDRESS       MAC-ADDRESS        INTERFACE
0 DC 10.72.10.124  FA:16:3E:40:32:D5  bridge-mosk-vlan-729-ch-os-fl

Из этого вывода можно видеть что

  • мак-адрес хоста <cod>10.72.10.124 известен роутеру: FA:16:3E:40:32:D5
  • этот адрес изучен на физическом интерфейсе bridge-mosk-vlan-729-ch-os-fl
  • этот интерфейс (bridge-mosk-vlan-729-ch-os-fl) и является шлюзом для floating сети, на нем назначен первый адрес 10.72.10.1/24 из этого ( 10.72.10.0/24) диапазона

/ip/address/print where interface=bridge-mosk-vlan-729-ch-os-fl 

Columns: ADDRESS, NETWORK, INTERFACE
# ADDRESS        NETWORK     INTERFACE
0 10.72.10.1/24  10.72.10.0  bridge-mosk-vlan-729-ch-os-fl



  • Проверить какие еще адреса имеют мак такой же как и у адреса с которого отвечает VM:



[admin@RB4011iGS+5HacQ2HnD] > /ip/arp/print where mac-address=FA:16:3E:40:32:D5 

Flags: D, P - PUBLISHED; C - COMPLETE
Columns: ADDRESS, MAC-ADDRESS, INTERFACE
#    ADDRESS       MAC-ADDRESS        INTERFACE
0 DC 10.72.10.124  FA:16:3E:40:32:D5  bridge-mosk-vlan-729-ch-os-fl
1 DC 10.72.10.27   FA:16:3E:40:32:D5  bridge-mosk-vlan-729-ch-os-fl

Тут видно что есть еще один IP с таким же маком - можно предположить что это или еще одна виртуальная машина, которая выходит через тот же роутер, или собственно адрес самого роутера.
В нашем простейшем случае, очевидно что это не может быть адресом виртуальной машины, так как в клауде запущена всего одна виртуальная машина с адресом 10.72.10.124

Note: "О роутерах в OpenStack":

Просмотреть роутеры можно командой openstack router list 

+--------------------------------------+------+--------+-------+----------------------------------+-------------+-------+
| ID                                   | Name | Status | State | Project                          | Distributed | HA    |
+--------------------------------------+------+--------+-------+----------------------------------+-------------+-------+
| 54550846-33f2-4954-8649-3233a49cedb4 | r2   | ACTIVE | UP    | 93900840d7804fd2adfe9bfd452263c7 | False       | False |
| 6cf2a3cc-5242-42b5-8c57-3ee78b0d0983 | r1   | ACTIVE | UP    | 10510c89d63d490b967f90511cdc902d | True        | False |
+--------------------------------------+------+--------+-------+----------------------------------+-------------+-------+

А подробно информацию о роутере: openstack router show 54550846-33f2-4954-8649-3233a49cedb4 (вывод команды немного отформатирован для лучшей читаемости) 

+-------------------------+-------------------------------------------------------------------
| Field                   | Value                                                             
+-------------------------+-------------------------------------------------------------------
| admin_state_up          | UP                                                                
| availability_zone_hints |                                                                   
| availability_zones      | nova                                                              
| created_at              | 2023-02-27T14:15:39Z                                              
| description             | router_for_nat                                                    
| distributed             | False                                                             
| external_gateway_info   | {"network_id": "5b1a5b04-b5ed-4ced-a097-585f40b0a5fd",
|                            "external_fixed_ips": [
|                               {"subnet_id": "32d92f06-a3c7-42f1-9dbc-0eee02aa47c1", "ip_address": "10.72.10.27"}
|                             ], 
|                             "enable_snat": false} 
| flavor_id               | None                                                              
| ha                      | False                                                             
| id                      | 54550846-33f2-4954-8649-3233a49cedb4                              
| interfaces_info         | [
|                              {"port_id": "e02600f1-cd39-4f1d-b1bc-c619602087b0", 
|                                "ip_address": "10.255.0.1", 
|                                "subnet_id": "4383ea14-91b6-49f9-98fa-8d6993012da2"}
|                             ]
| name                    | r2                                                                
| project_id              | 93900840d7804fd2adfe9bfd452263c7                                  
| revision_number         | 10                                                                
| routes                  |                                                                   
| status                  | ACTIVE                                                            
| tags                    |                                                                   
| updated_at              | 2023-02-28T13:10:28Z                                              
+-------------------------+---------------------------------------

Сам по себе роутер в OpenStack это НЕ виртуальная машина, а network namespace (сущность ядра Linux на Network Node)


Просмотр таблицы коммутации на top-of-rack switch

Зная мак-адрес целевой виртуальной машины, можно определить с какого порта коммутатора "виден" мак (правильно говорить: на каком порту коммутатора был изучен этот мак, но тут и далее я пользуюсь чаще сленговыми терминами)


В этой инсталляции в качестве коммутатора для всех нод используется Cisco Сatalyst WS-C3750E-48PD
Просмотреть с какого порта был изучен мак-адрес можно следующей командой: c3750e-lab#show mac address-table address fa16.3e40.32d5
(Обратите внимания, что формат показа мак-адресов у различных вендоров может отличаться, и следует это учитывать.) 

          Mac Address Table
-------------------------------------------

Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
 729    fa16.3e40.32d5    DYNAMIC     Gi1/0/7

Из вывода команды можно видеть что

  • Мак-адрес изучен с 7-го порта (Gi1/0/7)
  • Мак-адерс находится в 729 Vlan (это было понятно еще на роутере по имени интерфейса bridge-mosk-vlan-729-ch-os-fl, так как в его имени содержится информация vlan: 729 os: OpenStack, fl: floatiung network, но в общем случае такой информации не будет, и этот сетап - исключение, так как при настройке заведомо предполагалось упрощение дебага.



Зная номер порта, можно обратится к документации по клауду, и определить какой сервер подключен в какой порт.
(если документация недоступна то можно попробовать определить по тому какие еще мак-адреса присутствуют на порту, в других Vlan)
В этой инсталляции (где документация есть) определяем что в порт подключен к Control/Network Node c адресом 10.72.5.11



Прохождение тарфика внутри Compute Node

В этом сетапе - это нода 10.72.5.11 kaas-node-b4d3a72a-abe6-4dba-9547-30915084c409

Vlan 729 заходит в интерфейс с именем floating

  • это имя дано специально, в общем случае имя может отличаться
  • на этом интерфейсе уже нет никаких тегов - они снимаются раньше, другими словами tcpdump -i floating -n -ee не покажет тегированного трафика,

для данного случая не принципиально как именно снимается тег

  • на этом интерфейсе нет ip адреса
<code>ip addr  show dev floating</code>
7: floating: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel master ovs-system state UP group default qlen 1000
    link/ether 52:54:15:ac:ac:16 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet6 fe80::5054:15ff:feac:ac16/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
Note: "floating":

Изначально на этом интерфейсе присутствовал ip адрес - это в целом не мешало работе виртуальных машин, однако они не были доступны с этой ноды (но были доступны из сети).
Это была ошибка конфигурации, в целом назначать адреса на порты бриджа не правильно.


  • Детальная информация по интерфейсу:

ip -d link show dev floating 

7: floating: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel master ovs-system state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 52:54:15:ac:ac:16 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff promiscuity 1 minmtu 68 maxmtu 65535
    openvswitch_slave addrgenmode eui64 numtxqueues 1 numrxqueues 1 gso_max_size 65536 gso_max_segs 65535

Тут важно что этот интерфейс включен как порт OpenVSwitch (что видно из строки openvswitch_slave ) и, соответвенно трафик попавший в этот интерфейс попадает в openvswitch

Прохождение трафика внутри OpenVSwitch

OpenVSwitch представляет собой программную реализацию OpenFlow коммутатора, (точнее в пределах одной Linux ноды можно создать несколько независимо работающих OpenFlow коммутаторов)

Note: "OpenVswitch in Docker":

В этой инсталляции процессы openvswitch работают внутри docker-контейнера, по этой причине все команды для работы с openvswitch нужно запускать оттуда:
docker exec -ti 1d8e520565ba ovs-vsctl show
однако для простоты в дальнейшем я буду опускать docker exec ...

Выяснить в какой виртуальный свитч попадает трафик

Выша было выяснено, что трафик уходит в недра OpenVSwitch, однако теперь предстоит выяснить в какой именно виртуальный коммутатора попадает трафик
Для этого просмотрим все виртуальные коммутаторы: ovs-vsctl show Часть вывода команды скрыта, полный вывод см ниже, тут оставлена только значимая часть 

    Bridge br-ch-os-fl
        Controller "tcp:127.0.0.1:6633"
            is_connected: true
        fail_mode: secure
        datapath_type: system
        Port br-ch-os-fl
            Interface br-ch-os-fl
                type: internal
        Port phy-br-ch-os-fl
            Interface phy-br-ch-os-fl
                type: patch
                options: {peer=int-br-ch-os-fl}
        Port floating
            Interface floating

Тут ключевые моменты такие

  • Виртуальный коммутатор br-ch-os-fl, одним из портов (Port floating) которого и является интерфейс Interface floating является тем коммутатором куда попадает трафик
  • Этот коммутатор подключен к контроллеру, is_connected: true
  • Кроме порта через который в него попадает внешний трафик (floating), у него есть еще 2 порта:
    • Port phy-br-ch-os-flЭто порт имеет тип type: internal что означает что он виден в системе и на него можно назначить адрес (прочитать подробнее можно тут: https://arthurchiao.art/blog/ovs-deep-dive-6-internal-port/
    • Port br-ch-os-fl Этот порт имеет тип type: patch и предназначен для соединения нескольких виртуальных коммутаторов между собой, второй конец этого виртуального патч-корда имеет имя int-br-ch-os-fl. В целом, это напоминает работу интерфейса veth

Прохождение трафика через виртуальный коммутатор br-ch-os-fl

Итак, трафик попал в виртуальный коммутатор br-ch-os-fl через физический интерфейс floating
(он же порт коммутатора с таким же именем floating)
В отличии от "классических" коммутаторов, которые осуществляют пересылку пакетов основываясь на изученной таблице мак-адресов,
OpenFlow-коммутаторы (которыми и является виртуальный коммутатор br-ch-os-fl) используют для определения порта назначения OpenFlow-правила
Для просмотра правил в случае OpenVSwitch можно использовать команду ovs-ofctl dump-flows br-ch-os-fl

  • br-ch-os-fl - это имя виртуального коммутатора, которых может быть более чем один на одной Linux-ноде.


Результат работы команды 

 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691002.184s, table=0, n_packets=106295, n_bytes=10732118, priority=2,in_port="phy-br-ch-os-fl"           actions=resubmit(,1)
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691222.458s, table=0, n_packets=186,    n_bytes=11672,    priority=0                                     actions=NORMAL
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691002.076s, table=0, n_packets=777807, n_bytes=48652600, priority=1                                     actions=resubmit(,3)
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691001.975s, table=1, n_packets=106295, n_bytes=10732118, priority=0                                     actions=resubmit(,2)
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690851.627s, table=2, n_packets=105853, n_bytes=10694426, priority=4,in_port="phy-br-ch-os-fl",dl_vlan=2 actions=strip_vlan,NORMAL
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691001.628s, table=2, n_packets=442,    n_bytes=37692,    priority=2,in_port="phy-br-ch-os-fl"           actions=drop
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690999.407s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:0e:d7:45            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690999.335s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:64:4e:1f            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690999.291s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:96:cd:a5            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690999.111s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:a0:1e:1b            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690998.887s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:f9:d4:00            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691001.561s, table=3, n_packets=777807, n_bytes=48652600, priority=1                                     actions=NORMAL

Правила просамтриваются в следующем порядке

  • таблицы по номерам, от меньшего к большему (первая таблица - с номером 0)
  • Правила внутри таблицы просматриваются в порядке приоритетов, от большего к меньшему, первое правило с номером 65535
  • При равном приортете правила просматриваются в том порядке в котором добавлены (c верху вниз)


Для лучшего понимания, отсортируем правила в то порядке в котором они будут работать (с верху вниз, верхнее - первое)

Таблица 0 

 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691002.184s, table=0, n_packets=106295, n_bytes=10732118, priority=2,in_port="phy-br-ch-os-fl"           actions=resubmit(,1)
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691002.076s, table=0, n_packets=777807, n_bytes=48652600, priority=1                                     actions=resubmit(,3)
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691222.458s, table=0, n_packets=186,    n_bytes=11672,    priority=0                                     actions=NORMAL

Таблица 1 

 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691001.975s, table=1, n_packets=106295, n_bytes=10732118, priority=0                                     actions=resubmit(,2)

Таблица 2 

 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690851.627s, table=2, n_packets=105853, n_bytes=10694426, priority=4,in_port="phy-br-ch-os-fl",dl_vlan=2 actions=strip_vlan,NORMAL
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691001.628s, table=2, n_packets=442,    n_bytes=37692,    priority=2,in_port="phy-br-ch-os-fl"           actions=drop

Таблица 3 

 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690999.407s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:0e:d7:45            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690999.335s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:64:4e:1f            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690999.291s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:96:cd:a5            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690999.111s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:a0:1e:1b            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690998.887s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:f9:d4:00            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691001.561s, table=3, n_packets=777807, n_bytes=48652600, priority=1                                     actions=NORMAL

table 0 коммутатора br-ch-os-fl

Правила table 0

table=0, priority=2,in_port="phy-br-ch-os-fl" actions=resubmit(,1)


  • Правило означает: все пакеты с порта phy-br-ch-os-fl, исследуемый трафик в это правило не попадает так как приходит с порта floating
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691002.184s, table=0, n_packets=106295, n_bytes=10732118, priority=2,in_port="phy-br-ch-os-fl"           actions=resubmit(,1)

table=0, priority=1 actions=resubmit(,3)

  • Правило означает: все пакеты (так как не указано никакое условие) и именно оно будет применено к исследуемому трафику, действие в нет - перейти в таблицу 3, это действие описывает actions=resubmit(,3)
cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691002.076s, table=0, n_packets=777807, n_bytes=48652600, priority=1                                     actions=resubmit(,3)

table=0, priority=0 actions=NORMAL

  • Это правило никогда не сработает, но если по какой-то причине предыдущее правило будет отсутствовать, то это правило заставит сделать коммутацию как классический свитч, используя таблицу ма-адресов.
 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691222.458s, table=0, n_packets=186,    n_bytes=11672,    priority=0                                     actions=NORMAL

table 3 коммутатора br-ch-os-fl

Согласно правилу в таблице 0, исследуемый трафик отправлен в таблицу 3
В этой таблице много похожих правил, все они означают что при совпадении мак-адресов отправить пакет в порт phy-br-ch-os-fl
и ни один из мак-адресов не является мак-адресом трафика адресованного виртуальной машине

В случае когда трафик к виртуальной машине идет из-за пределов OpenStack (это и есть рассматриваемый случай), то мак-адресом отправителя таких пакетов будет мак-адрес маршрутизатора,
того интерфейса который смотрит в floating сеть (в этом сетапе это VLAN729)
Просмотреть мак-адрес в случае микротика можно в настройках интерфейса 

/interface/bridge/print where name=bridge-mosk-vlan-729-ch-os-fl
Flags: X - disabled, R - running
 9 R name="bridge-mosk-vlan-729-ch-os-fl" mtu=auto actual-mtu=1500 l2mtu=1588 arp=enabled arp-timeout=auto mac-address=00:02:2D:AA:BB:02 protocol-mode=none fast-forward=yes igmp-snooping=no auto-mac=no admin-mac=00:02:2D:AA:BB:02 ageing-time=5m
     vlan-filtering=no dhcp-snooping=no

и тут видно что admin-mac=00:02:2D:AA:BB:02 не совпадает ни с одним из правил (все кроме первого правила спрятаны под спойлер), из чего делаем вывод что отрабатывает только последнее правило. 

 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=690999.407s, table=3, n_packets=0,      n_bytes=0,        priority=2,dl_src=fa:16:3f:0e:d7:45            actions=output:"phy-br-ch-os-fl"

Последнее правило имеет actions=NORMAL, это значит что дальнейшая коммутация будет осуществляться классическим способом, используя таблицу коммутации по мак-адресам,
и значит нужно проверить содержание этой таблицы. 

 cookie=0x2d19cd3395437eb3, duration=691001.561s, table=3, n_packets=777807, n_bytes=48652600, priority=1                                     actions=NORMAL

Forwarding Database(таблица мак-адресов) коммутатора br-ch-os-fl

Таблицу Forwarding Database (FDB, таблица мак-адресов) на OpenVSwitch можно просмотреть командой:
ovs-appctl fdb/show br-ch-os-fl 

 port  VLAN  MAC                Age
    1     0  6a:7a:ba:bc:8b:26  219
    1     0  d4:ca:6d:7c:a6:5c  199
    1     0  52:54:15:aa:aa:16   24
    1     0  52:54:15:ff:ff:16   23
    1     0  00:02:2d:aa:bb:02    1
    2     0  fa:16:3e:40:32:d5    1

Из этой таблицы видно, что целевой мак (fa:16:3e:40:32:d5) в ней присутствует и изучен с порта номер 2,
а все остальные маки изучены с порта номер 1 (в том числе и мак маршрутизатора, 00:02:2d:aa:bb:02 )

Однако, вывод ovs-vsctl show не дает информации о номерах портов, а только их имена: 

    Bridge br-ch-os-fl
        Controller "tcp:127.0.0.1:6633"
            is_connected: true
        fail_mode: secure
        datapath_type: system
        Port br-ch-os-fl
            Interface br-ch-os-fl
                type: internal
        Port phy-br-ch-os-fl
            Interface phy-br-ch-os-fl
                type: patch
                options: {peer=int-br-ch-os-fl}
        Port floating
            Interface floating

Далее требуется сопоставить номера портов виртуального коммутатора br-ch-os-fl и их имена

Сопоставление номеров и имен портов для виртуального коммутатора br-ch-os-fl

Просмотреть нумерацию портов (внутри одного из многих коммутаторов!) можно командой
ovs-ofctl -OOpenFlow13 show br-ch-os-fl

  • br-ch-os-fl - имя коммутатора, для которого хочется посмотреть порты
OFPT_FEATURES_REPLY (OF1.3) (xid=0x2): dpid:0000ba2f0edece4e
n_tables:254, n_buffers:0
capabilities: FLOW_STATS TABLE_STATS PORT_STATS GROUP_STATS QUEUE_STATS
OFPST_PORT_DESC reply (OF1.3) (xid=0x3):
 1(floating): addr:52:54:15:ac:ac:16
     config:     0
     state:      LIVE
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 2(phy-br-ch-os-fl): addr:96:e8:e7:04:ec:d9
     config:     0
     state:      LIVE
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 LOCAL(br-ch-os-fl): addr:ba:2f:0e:de:ce:4e
     config:     PORT_DOWN
     state:      LINK_DOWN
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
OFPT_GET_CONFIG_REPLY (OF1.3) (xid=0x9): frags=normal miss_send_len=0

Из вывода команды видно, что порт номер 2 это порт phy-br-ch-os-fl, который имеет состояние LIVE


из вывода команды ovs-vsctl show (оставлена только значимая часть) можно видеть что порт 2, он же phy-br-ch-os-fl,
имеет тип type: patch, и второй конец "виртуального патч-корда" имеет имя int-br-ch-os-fl (options: {peer=int-br-ch-os-fl}) 

...
        Port phy-br-ch-os-fl
            Interface phy-br-ch-os-fl
                type: patch
                options: {peer=int-br-ch-os-fl}
...

TODO (открытые вопросы):
Пока не ясно для чего служит 

 LOCAL(br-ch-os-fl): addr:ba:2f:0e:de:ce:4e
     config:     PORT_DOWN
     state:      LINK_DOWN
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max

Этот же интерфейс, с таким же маком (ba:2f:0e:de:ce:4e) и состоянием ( LINK_DOWN) виден в системе:
ip link show dev br-ch-os-fl 

77: br-ch-os-fl: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether ba:2f:0e:de:ce:4e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

Определение куда попадает трафик через виртуальный патчк-корд phy-br-ch-os-fl

Для того что бы понть куда трафик попадает через виртуальный патч-корд phy-br-ch-os-fl, нужно вернуться назад к выводу команды ovs-vsctl show
В части вывода, касающейся коммутатора br-int можно видеть, что вторая часть патч-корда (peer=int-br-ch-os-fl) является портом коммутатора br-int 

   Bridge br-int
        Controller "tcp:127.0.0.1:6633"
            is_connected: true
        fail_mode: secure
        datapath_type: system
        Port patch-tun
            Interface patch-tun
                type: patch
                options: {peer=patch-int}
        Port qr-e02600f1-cd
            tag: 1
            Interface qr-e02600f1-cd
                type: internal
        Port int-br-ch-os-fl
            Interface int-br-ch-os-fl
                type: patch
                options: {peer=phy-br-ch-os-fl}
        Port qg-aefc8a2e-98
            tag: 2
            Interface qg-aefc8a2e-98
                type: internal
        Port br-int
            Interface br-int
                type: internal
        Port qg-932d2f98-d2
            tag: 2
            Interface qg-932d2f98-d2
                type: internal
        Port o-hm0
            tag: 1
            Interface o-hm0
                type: internal
        Port fg-ecf7bdaf-ff
            tag: 2
            Interface fg-ecf7bdaf-ff
                type: internal

Вот описание порта через который трафик попадет в коммутатор br-int - это (ожидаемо) виртуальный патч-корд, второй конец которого - phy-br-ch-os-fl включен в коммутатор br-ch-os-fl 

        Port int-br-ch-os-fl
            Interface int-br-ch-os-fl
                type: patch
                options: {peer=phy-br-ch-os-fl}

Прохождение трафика через виртуальный коммутатор br-int

Как выяснили, трафик попадает в коммутатор br-int через порт int-br-ch-os-fl 

        Port int-br-ch-os-fl
            Interface int-br-ch-os-fl
                type: patch
                options: {peer=phy-br-ch-os-fl}

Так-как коммутатор br-int так же являетя OpenFlow коммутатором, то для понимания пути прохождения трафика нужно просмотреть правила OpenFlow
Просмотреть правила можно командой:
ovs-ofctl dump-flows br-int

Полный вывод достаточно большой, скрыт под спойлер, для анализа используем сокращенный вывод.

В целом логика такая же как и при прохождении трафика br-ch-os-fl

Напомню, чтот правила просматриваются по таблицам, сначала таблица 0, потом 1 и т.д, а правила внутри таблицы просматриваются в порядке приоритета, от большего к меньшему
Далее везде используется вывод уже отсортированный для удобства просмотра.
Поля cookie, duration, n_packets n_bytes удалены для удобства, они не влияют на результат работы правила.

table 0 коммутатора br-int

table=0 priority=65535,dl_vlan=4095

Этому правилу (ниже) соответствует трафик с VLAN_ID=4095, рассматриваемый сейчас трафик тэга не имеет, значит правило не срабатывает на него. 

table=0   priority=65535,dl_vlan=4095                                                                                                  actions=drop

table=0 priority=200,reg3=0

Это правило (ниже) вызывает у меня затруднение, reg3=0 это обращение к 3-му регистру, но я пока не могу точно сказать как работает это расширение протокола OpenFlow
Судя по всему, это правило следует читать так

Если у пакета регистр3=0 (что касается всех пакетов, так как этот регистр - это внутреннее свойство пакета, а не поле по какому-либо смещению, и не существует за пределами OpenVSwitch), то:

  • set_queue:0,load Установить очередь 0 (TODO: Добавить пояснения)
  • 0x1->NXM_NX_REG3[0] Установить (загрузить в регистр) значение 0x1 в 0 байт регистра 3
  • resubmit(,0) Перенаправить пакет на вход таблицы 0

При повторном прохождении пакета это правило более не срабатывает, так как reg3 не равен более 0, а равен 0x1 

table=0   priority=200,reg3=0                                                                                                          actions=set_queue:0,load:0x1->NXM_NX_REG3[0],resubmit(,0)



table=0 priority=5,in_port="int-br-ch-os-fl",dl_dst=fa:16:3f:e0:b7:4b actions=resubmit(,4)

Это правило (ниже) не срабатывает так-как не совпадает мак получателя (мак получателя FA:16:3E:40:32:D5не совпадает с маком fa:16:3f:e0:b7:4b из правила) 

table=0   priority=5,in_port="int-br-ch-os-fl",dl_dst=fa:16:3f:e0:b7:4b                                                                actions=resubmit(,4)

Остальные не сработавшие но полностью аналогичные правила спрятаны под спойлер, мак-адреса тоже не совпадают.

table=0 priority=3,in_port="int-br-ch-os-fl",vlan_tci=0x0000/0x1fff actions=mod_vlan_vid:2,resubmit(,60)

Это правило следует читать как

  • Пакеты с порта int-br-ch-os-fl
  • У которых не установлен VlanID

Чуть подробнее остановлюсь на условии vlan_tci=0x0000/0x1fff
Прочитать можно тут: ovs-fields.7.txt


Правило читается так:

  • взять поле vlan_tci (это внутренняя структура у OpenVSwitchи других OpenFlow свитчей, а не поле в пакете!)
  • наложить на него битовую маску 0x1fff (что в двоичной форме соответствует 0001111111111111
  • результат сравнить с 0x0000


Накладывание битовой маски - по сути операция умножения, другим словами это означает что первые три бита в исходном пакет могут быть любыми (после умножения на 0 они будут равны 0),
а остальные должны уже быть равны нулю в исходном пакете (умножение на 1 не изменяет их значения)

В описании поля vlan_tci видно, что первые 3 бита отведены под PCP (Priority Control Point) 

        NXM_VLAN_TCI
        <---------->
         3   1   12
       +----+--+----+
       |PCP |P |VID |
       +----+--+----+




Другими словами, это правило означает что

  • Бит присутствия VLAN (CFI, Canonical Format Indicator) должен быть выставлен в 0
  • Поле VLAN ID выставлено в 0 (все биты установлены в 0)
  • значение поля приоритета игнорируетс

В сумме это правило значит "нетэгированный пакет с порта int-br-ch-os-fl" куда и попадает искомый трафик - и он далее передается в таблицу 60 после того как на него будет добавлен тег 2 (mod_vlan_vid:2) 

table=0   priority=3,in_port="int-br-ch-os-fl",vlan_tci=0x0000/0x1fff                                                                  actions=mod_vlan_vid:2,resubmit(,60)

table=0 priority=2,in_port="int-br-ch-os-fl" actions=drop

Это правило значит что все что не попало под предыдущее правило (другими словами пакеты с тегом) нужно дропнуть 

table=0   priority=2,in_port="int-br-ch-os-fl"                                                                                         actions=drop


table=0 priority=0 actions=resubmit(,60)

Это правило безусловно все остальные пакеты передаст в таблицу 60, не модифицируя их 

table=0   priority=0                                                                                                                   actions=resubmit(,60)

table 60 коммутатора br-int

Полный список правил (вывод не содержит не значазих полей) 

table=60  priority=100,in_port="o-hm0"                    actions=load:0x3->NXM_NX_REG5[],load:0x1->NXM_NX_REG6[],resubmit(,71)
table=60  priority=100,in_port="qg-aefc8a2e-98"           actions=load:0x6->NXM_NX_REG5[],load:0x2->NXM_NX_REG6[],resubmit(,73)
table=60  priority=100,in_port="qg-932d2f98-d2"           actions=load:0x7->NXM_NX_REG5[],load:0x2->NXM_NX_REG6[],resubmit(,73)
table=60  priority=100,in_port="fg-ecf7bdaf-ff"           actions=load:0x5->NXM_NX_REG5[],load:0x2->NXM_NX_REG6[],resubmit(,73)
table=60  priority=100,in_port="qr-e02600f1-cd"           actions=load:0x4->NXM_NX_REG5[],load:0x1->NXM_NX_REG6[],resubmit(,73)
table=60  priority=90,dl_vlan=1,dl_dst=fa:16:3e:0c:e4:73  actions=load:0x3->NXM_NX_REG5[],load:0x1->NXM_NX_REG6[],strip_vlan,resubmit(,81)
table=60  priority=3                                      actions=NORMAL

Тут видно что все правила, кроме последнего, имеют условия не соответствующие исследуемому трафику - отличия в поле in_port, vlan или мак
Соответственно срабатывает третье правило (actions=NORMAL) и далее для коммутации трафика используется классическаая таблица мак-адресов

Таблица мак-адресов коммутатора br-int

Далее для проверки куда отправить пакет с маком назначения fa:16:3e:40:32:d5 нужно проверить содержимое таблицы коммутации (FDB, Forwarding Database)

ovs-appctl fdb/show br-int 

 port  VLAN  MAC                Age
    1     2  52:54:15:aa:aa:16  119
    1     2  52:54:15:ff:ff:16   38
    1     2  00:02:2d:aa:bb:02    0
    5     2  fa:16:3e:40:32:d5    0

Тут видно что мак fa:16:3e:40:32:d5 изучен с порта номер 5
Для того что бы выяснить какой именно порт имеет номер 5, просмотреть номера портов

ovs-ofctl -OOpenFlow13 show br-int 

OFPT_FEATURES_REPLY (OF1.3) (xid=0x2): dpid:0000ae845ebd9a43
n_tables:254, n_buffers:0
capabilities: FLOW_STATS TABLE_STATS PORT_STATS GROUP_STATS QUEUE_STATS
OFPST_PORT_DESC reply (OF1.3) (xid=0x3):
 1(int-br-ch-os-fl): addr:f6:69:e1:c0:39:3c
     config:     0
     state:      LIVE
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 2(patch-tun): addr:16:6a:e5:70:65:5c
     config:     0
     state:      LIVE
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 3(o-hm0): addr:fa:16:3e:42:68:31
     config:     0
     state:      LIVE
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 4(qr-e02600f1-cd): addr:00:00:00:00:00:00
     config:     PORT_DOWN
     state:      LINK_DOWN
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 5(qg-aefc8a2e-98): addr:00:00:00:00:00:00
     config:     PORT_DOWN
     state:      LINK_DOWN
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 6(fg-deee2f23-09): addr:00:00:00:00:00:00
     config:     PORT_DOWN
     state:      LINK_DOWN
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 7(qg-932d2f98-d2): addr:00:00:00:00:00:00
     config:     PORT_DOWN
     state:      LINK_DOWN
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 8(tapb9b0014b-e1): addr:00:00:00:00:00:00
     config:     PORT_DOWN
     state:      LINK_DOWN
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
 LOCAL(br-int): addr:ae:84:5e:bd:9a:43
     config:     PORT_DOWN
     state:      LINK_DOWN
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max
OFPT_GET_CONFIG_REPLY (OF1.3) (xid=0x9): frags=normal miss_send_len=0

Тут видно что номеру 5 соответствует интерфейс qg-aefc8a2e-98 

 5(qg-aefc8a2e-98): addr:00:00:00:00:00:00
     config:     PORT_DOWN
     state:      LINK_DOWN
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max

ovs-vsctl show показывает что

  • это интерфейс типа internal и это означает что он должен быть виден в системе командой ip link show ...
  • этот интерфейс имеет VLAN (tag: 2), что (предположительно) соответствует access port 2, при отправки на этот порт будет снят тег, а при получении - добавлен тег 2
  • тег 2 совпадает с тегом которым тегирован исследуемый трафик
        Port qg-932d2f98-d2
            tag: 2
            Interface qg-932d2f98-d2
                type: internal
</code>
Однако "в лоб" интерфейс в системе не виден <BR>
<code>ip link show dev qg-aefc8a2e-98</code>
<PRE>
Device "qg-aefc8a2e-98" does not exist.

Это связано с тем что он находится внутри network namespace
Дальнейшим прохождением трафика занимается уже не OpenVSwitch, а сетевая подсистема Linux

Note: "Почему Port Down?":

Можно было увидеть: config: PORT_DOWN, state: LINK_DOWN 

 5(qg-aefc8a2e-98): addr:00:00:00:00:00:00
     config:     PORT_DOWN
     state:      LINK_DOWN
     speed: 0 Mbps now, 0 Mbps max

Могу предположить что OpenVSWitch не может определить статус интерфейса, если он находится в network namespace отличном от "умолчального" (в терминах Cisco это называется VRF Global)

Прохождение трафика внутри Network Node

Первым делом следует определить в какой именно network namespace помещен интерфейс (qg-aefc8a2e-98 - имя интерфейса и оно же имя порта openvswitch)

Определение Network Namespace в который попадает трафик

ip netns list 

qdhcp-bd7e52d9-e09c-4d43-8816-db1be731a761 (id: 50)
fip-5b1a5b04-b5ed-4ced-a097-585f40b0a5fd (id: 29)
snat-6cf2a3cc-5242-42b5-8c57-3ee78b0d0983 (id: 49)
qrouter-6cf2a3cc-5242-42b5-8c57-3ee78b0d0983
qrouter-54550846-33f2-4954-8649-3233a49cedb4 (id: 14)

Для того что бы не перебирать все неймспейсы руками: for NET_NS_NAME in $(ip netns list | awk '{print $1}'); do ip netns exec ${NET_NS_NAME} ip -s -d link show dev qg-aefc8a2e-98 2>/dev/null && echo ${NET_NS_NAME} && break; done 

83: qg-aefc8a2e-98: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1480 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether fa:16:3e:40:32:d5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff promiscuity 1 minmtu 68 maxmtu 65535
    openvswitch addrgenmode eui64 numtxqueues 1 numrxqueues 1 gso_max_size 65536 gso_max_segs 65535
    RX: bytes  packets  errors  dropped overrun mcast
    373294     7318     0       0       0       0
    TX: bytes  packets  errors  dropped carrier collsns
    198624     1955     0       0       0       0

qrouter-54550846-33f2-4954-8649-3233a49cedb4


Из вывода видно, что интерфейс это порт openvswitch,
а искомый Network Namespace - qrouter-54550846-33f2-4954-8649-3233a49cedb4


Note: "В поисках неймспейса":

На самом деле можно было предположить что это какой-то роутер openstack router list 

+--------------------------------------+------+--------+-------+----------------------------------+-------------+-------+
| ID                                   | Name | Status | State | Project                          | Distributed | HA    |
+--------------------------------------+------+--------+-------+----------------------------------+-------------+-------+
| 54550846-33f2-4954-8649-3233a49cedb4 | r2   | ACTIVE | UP    | 93900840d7804fd2adfe9bfd452263c7 | False       | False |
...

и тут видно что ID роутера совпадает с именем неймспейса
Конечно когда роутеров много - все может оказаться сложнее


qrouter-54550846-33f2-4954-8649-3233a49cedb4

Ссылки

Источник — https://noname.com.ua/mediawiki/index.php?title=OpenStack_Neutron_Floating_Ip&oldid=11233