OVN 介绍

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前几篇笔者介绍了 OpenStack 在使用 Linux Bridge 和 Open vSwitch plug-in 下的相关架构，这篇我们要来介绍一个比较新，架构比较不一样的 Neutron Plug-in，OVN。

Overview

OVN 可以说是一个透过 OVS 建立虚拟网路的分散式 SDN controller。以下回一些 OVN 所能提供的功能

• 透过 L2 跟 L3 overlays 为 OVS 提供一个抽象层，同时可以管理与实体网路的连接
• 支援利用 OVS connection tracking 实现的灵活 ACL
• 支援透过 OVS flow 实现的分散式 L3 路由，同时支持 IPv4 和 IPv6
• 利用 OVS connection tracking 的 NAT 跟 Load balancing
• 分散式的 DHCP
• 支援所有的 OVS datapath，例如预设的 Linux kernel datapath 或 DPDK 等
• 支援从虚拟网路到实体网路的 L3 gateway
• 支援 software-based 的 L2 gateway
• 可以为在不需要第二层 overlay 网路的情况下提供 VM 跟跑在 VM 上的 container 之间的连线

OVN 不只有 OpenStack Neutron 的 plugin implementation (networking-ovn) 同时也有提供给 Kuberenetes 使用的 CNI plugin。

元件

OVN 包含下列元件：

• OVN Northbound Database
• ovn-northd
• OVN Southbound Database
• ovn-controller
• ovs-vswitchd
• ovsdb-server

OVN Northbound Database

OVN Northbound Database 负责接收来自 CMS (Cloud management system) 的网路设定，CMS 可以是 OpenStack, Kubernetes 或是其他支援的系统。

ovn-northd

ovn-northd 连接到上游的 OVN Northbound Database 跟下游的 OVN Southbound Database。它负责将 OVN Northbound Database 里面以常规网路概念 (Router, switch) 等的逻辑设定转换成 OVN Northbound Database 中的 logical datapath flows。

OVN Southbound Database

OVN Southbound Database 是 OVN 整个架构的核心，向上连接到 ovn-northd，向下连接到所有节点上的 ovn-controller。

OVN Southbound Database 储存三种资料：

• Physical Network (PN) tables：里面放如何到达 hypervisor 跟其他节点的资料
• Logical Network (LN) tables：储存 northd 提供透过 logical datapath flows 描述的虚拟网路
• Binding tables：储存虚拟网路元件跟实体网路之间的关系

Hypervisors 会负责提供 PN 和 Port Binding tables 的资料，而 ovn-northd 提供 Logical Network (LN) tables 的资料。

ovn-controller

ovn-controller(8) 是 OVN 在每个 hypervisor 上的 agent 和 software gateway。向上连接到 OVN Southbound Database 了解 OVN 设定和状态并提供 PN 和 Port Binding tables 的资料。

而 ovs-vswitchd 和 ovsdb-server 是原本 OVS 就有的元件，一个负责控制网路流量，一个负责监控并且管理 Open vSwitch 设定。

架构

小结

以上大概就是 OVN 大致的概念以及其组成元件，在下一篇我们会介绍 OVN 如何跟 OpenStack 做结合

Reference

• https://man7.org/linux/man-pages/man7/ovn-architecture.7.html
• https://blog.russellbryant.net/2016/09/29/ovs-2-6-and-the-first-release-of-ovn/