今天这一章节非常重要。我们知道neutron是一个非常复杂的系统,由很多组件构成。研究这样一个复杂的系统,正确的顺序应该是现在宏观上对其整体结构有所了解,然后再由针对性的对其组件进行深入了解。本章要做的事情就是介绍neutron 宏观上的架构。
首先看一下下图:
人 - - > Neutron Server - - > Plugin - -> message queue - -> Agent
(Extension)
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MySQL database
因为是markdown 编辑,所以没办法把图画的太复杂,不过其实也够了。上面就是Neutron的大致结构。
首先,是人发起API请求给Neutron Server。这个过程没什么好说的,就是HTTP restful请求
然后,Neutron Server 接受到请求后,会根据route规则把请求转发给相应的Plugin。这里的route规则,也就是route map是由之前介绍过的route package生成的
Plugin接受到请求后主要做两件事,在DB中创建对象和调用Agent做响应配置。比如创建一个subnet请求,plugin会现在db创建subnet的数据对象,然后调用agent在openvswitch或者linuxbridge创建具体的配置信息。Plugin和db交互用的是sqlalchemy orm package,跟agent交互是通过message queue。
由此可见Plugin是Neutron的核心。不过从图中还可以看到一个叫extension的东西,这里的extension跟我们之前在stevedore中提到的extension不是一回事儿,但在neutron中也非常重要,下面我们大概了解一下plugin 和 extension。
Plugin 发展历史
Neutron是所谓pluggable结构的,就是说它的很多组件应该可以像积木一样随意插拔使用。
Plugin 和 driver(plugin的底层结构)在neutron社区中被称作third-party code。Kilo版本之前,这些third-party code虽然可以由第三方组织或个人开发,但还是包含在Neutron的代码树中,统一管理在Neutron的代码库中。
Kilo版本中Plugin 和 driver等代码进入了decomposition阶段。这一阶段大部分Plugin和driver的代码把主要的逻辑剥离出来存入了独立的repository。
到了Liberty版本,Plugin等代码基本就可以独立存在于Neutron的代码库之外了。
所以后面的文章我们会尝试编写一个独立的python plugin。所谓独立,即是说该plugin可以由我们自己独立管理,安装和发布。
Core plugin 和 Service Plugin
Neutron早期的功能很有限,只是支持network/subnet/port/subnet-pool等资源。所以当时的Plugin主要就是管理这些资源(subnet-pool资源是后来引入的),这些Plugin叫做Core Plugin。
Core Plugin主要涉及的都是二层的技术,比如在linuxbridge/openvswitch上配置一些二层网络。但二层上的具体实现技术有很多种,除了linuxbridge,openvswitch之外还有如cisco自己的交换机,huawei,juniper,edison等。各个厂商为了让neutron能够在自己的产品上配置二层网络开发了很多自己的core plugin,所以就出现了很多不同的core plugin。
不过你现在去安装部署neutron会发现大部分时候用的core plugin都是一个叫ml2的core plugin。这是因为社区发现,没必要为每种二层技术开发一个plugin。core plugin要做两件事:
1.在数据库中创建网络对象。这部分工作不论用哪种二层技术(openvswitch还是linuxbridge)区别都不打,所以单独提炼出来一个type driver来做这件事儿
2.用具体的二层技术如openvswitch或者linuxbridge来配置二层网络。这部分工作依据二层技术的不同会有较大不同,所以交给mechanism driver来做
现在不同的二层技术只需要实现具体的mechnisam driver即可。
再后来随着neutron的发展,它可以支持更丰富的内容,如创建router,firewall,loadbalance等。这部分工作在neutron中叫做service。这些service neutron也和之前的资源一样用plugin来管理。不过这部分plugin不叫core plugin叫做service plugin。代码通常放在neutron/services下面,如l3_router。
所以,neutron中的plugin主要分为core plugin 和 service plugin。core plugin用来管理核心资源network/subnet/port/subnet-pool,而service plugin用来管理高层的服务如router。
不过,从neutron的代码中可以发现,其实neutron社区是想把这两种plugin合并成一种的。主要是把core plugin变成 service plugin的一种。neutron/manage.py中有这么一段注释很清楚的阐述了这一发展趋势:
# core plugin as a part of plugin collection simplifies
# checking extensions
# TODO(enikanorov): make core plugin the same as
# the rest of service plugins
extension
上面主要再聊plugin,那么什么是extension呢?extension主要用于丰富和扩展现有的API功能,有时新增的功能也用extension来实现,这些新功能不会放入正式的API列表,只有在测试使用过一段时间后,才会放入正是API列表,并且这些extension也会慢慢转为plugin。
目前有下面三种extension
- Resources extension introduce a new "entity" to the API. 所谓entity就是neutron中的资源,核心的资源有network/subnet/port/subnet-pool,当你想引入一个新的资源的时候,可以先用extension来实现
- Action extensions tend to be "verbs" that act on a resource.举个例子,tiger是一种资源,但是eat是动作,neutron中通常的做法是用action extension来处理这个动作
- Request extensions allow one to add new values to existing requests objects. 比如port本来是个很稳定的资源,API也很稳定。但是现在你想在创建PORT的时候添加一个属性,叫description或者area,那么可以通过extension来实现。
下一篇文章我们将看一下core plugin以及extension。