更改 VLAN 提供商网络的段 ID¶

Launchpad bug: https://bugs.launchpad.net/neutron/+bug/1806052

本文档提出了一种更改 VLAN 类型网络的分割 ID 的方法，即网络的外部 VLAN ID。描述的实现仅限于 OVS 后端和单段提供商网络。

问题描述¶

目前，Neutron 不允许更改提供商网络的分割 ID 参数，无论网络状态如何（活动或非活动），或者网络上是否存在端口（或不存在）。为了更改分割 ID，管理员需要先取消绑定任何已绑定的端口，然后删除网络，创建一个具有所需分割 ID 的新网络，最后将端口重新绑定到网络。

提议的变更¶

提出的解决方案是能够使用单个命令（“openstack network set”）以原子方式更改 VLAN 类型网络的分割 ID。

为了实现这一点，需要进行以下几项更改

CLI，允许更新现有网络中的分割 ID。
Neutron 服务器，允许将这些更改写入数据库。
网络后端。本文档仅涵盖 OVS，实现将仅限于 OVS。

OpenStack Client¶

目前，OpenStack Client 允许更新现有网络的分割 ID。无需进行任何更改。

Neutron 服务器¶

目前，当将网络更新消息发送到 Neutron 服务器时，如果此消息中存在任何提供商属性，例如“分割 ID”，则该命令将被拒绝。新的实现将允许更新分割 ID

如果分割 ID 是唯一要更新的提供商参数。不允许其他提供商参数（网络类型、物理网络）。
如果网络只有一个段。在多提供商网络中，服务器不知道应该更新哪个段。
如果提供商段类型为“vlan”。不允许其他类型。
如果绑定到此网络的所有端口都属于兼容的网络驱动程序。兼容的网络驱动程序是已实现此更改的驱动程序。本文档描述了 OVS 代理的实现。例如，对于 OVS，具有 VIF 类型“vhostuser”和“ovs”的端口被接受，“unbound”或“binding_failed”也被允许，因为它们尚未绑定到任何网络驱动程序。

如果满足以上所有条件，Neutron 服务器将执行以下操作（按顺序）

验证新的段，以了解分割 ID 是否落在最小和最大 VLAN 标签范围内。
预留一个新的提供商段。这将确保分割 ID 未在此网络中使用。
在数据库中创建一个新的提供商段。
释放旧的提供商段。
从数据库中删除旧的提供商段。

所有这些操作将在写入上下文中执行，以提供并发性并在发生故障时启用回滚。如果任何这些数据库操作失败，包括后续操作，则上下文将阻止删除旧段，并且不会创建新段。

机制驱动程序¶

代理机制驱动程序接口将扩展一个新函数。此函数将返回一个提供商网络属性列表，这些属性可以在绑定到此网络后端的端口的网络中进行修改。

默认情况下，此函数将返回一个空列表。

Neutron OVS 代理¶

在 OVS 代理中，VLAN 提供商网络可以通过物理网桥访问主机外部的提供商网络。每个提供商网络都分配了一个物理网桥。一个物理网桥可以承载多个提供商网络的流量，但每个提供商网络只能通过一个物理网桥发送和接收流量。存在 N:1（网络：物理网桥）关系。

在集成网桥内部，租户网络使用虚拟网络隔离。这些虚拟网络具有自己的 VLAN ID 映射，与提供商网络的 VLAN ID 映射不同。这两个 VLAN 映射通过“LocalVlanManager”相关联，该管理器负责关联这两个映射。当来自租户的数据包退出集成网桥到相应的物理网桥时，流会更改 VLAN 标签，从租户 VLAN ID 更改为提供商分割 ID。相反的过程发生在物理网桥中

br_int:
cookie=0xb46613524bd0de42, duration=23646.484s, table=0, n_packets=0,
  n_bytes=0, priority=3,in_port="int-br-phy",dl_vlan=1074
  actions=mod_vlan_vid:1,resubmit(,60)

br_phy:
cookie=0x43209f9280b7fc88, duration=23666.003s, table=0, n_packets=10,
  n_bytes=788, priority=4,in_port="phy-br-phy",dl_vlan=1
  actions=mod_vlan_vid:1074,NORMAL

当网络分割 ID 更新时，唯一需要的更改是在两个流中更新新的分割 ID。这可以通过删除两个流，然后使用新的分割 ID 重新创建它们来完成。例如

phys_br.reclaim_local_vlan(port=phys_port, lvid=lvid)
phys_br.provision_local_vlan(
    port=phys_port, lvid=lvid,
    segmentation_id=new_segmentation_id,
    distributed=self.enable_distributed_routing)
self.int_br.reclaim_local_vlan(port=int_port,
    segmentation_id=old_segmentation_id)
self.int_br.provision_local_vlan(
    port=int_port, lvid=lvid,
    segmentation_id=new_segmentation_id)

限制¶

如上所述，此解决方案仅适用于

单段网络。
VLAN 类型网络。
仅绑定到此网络的 OVS（内核 OVS 或 DPDK OVS）端口。

数据模型¶

没有更改。

REST API¶

需要一个新的 ML2 RPC 调用，从代理端请求。此新的调用将提供有关更新的网络的信息。使用此信息，代理将知道网络是否已更改分割 ID（如上所述，“LocalVlanManager”单例存储此信息）。

CLI 影响¶

没有更改。

操作影响¶

更改分割 ID 包含两个操作

更改 Neutron 网络的分割 ID，无需取消绑定附加的端口。完成 Neutron 中的此过程后，这些端口的流量将被标记为新的 VLAN ID，并通过提供商网络传输。
更改提供商网络的分割 ID。此过程在 Neutron（和 OpenStack）之外。

由于这两个过程不能同时进行，管理员应根据站点网络基础设施决定执行顺序。在 Neutron 网络的分割 ID 和外部提供商网络的 VLAN ID 同步之前，将存在网络中断。

参考资料¶

无。

更改 VLAN 提供商网络的段 ID