OpenStack Neutron Floating Ip

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: "qcow2":

KVM image format, the most versatile format. Use it to have smaller images (useful if your filesystem does not supports holes, for example on Windows), optional AES encryption, zlib based compression and support of multiple VM snapshots.