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CN110851238A - 一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法 - Google Patents

一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法 Download PDF

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CN110851238A
CN110851238A CN201911105158.4A CN201911105158A CN110851238A CN 110851238 A CN110851238 A CN 110851238A CN 201911105158 A CN201911105158 A CN 201911105158A CN 110851238 A CN110851238 A CN 110851238A
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virtual machine
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dhcp
computing node
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申嘉童
蔡卫卫
谢涛涛
梁栋
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Inspur Cloud Information Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法，涉及云计算领域，所有计算节点上部署dhcp服务,在计算节点上创建命名空间,并在虚拟机网桥上创建trunk端口，与命名空间关联，设置流表的规则，仅允许虚拟机的相关端口的网络流量流经trunk端口，在虚拟机的端口绑定计算节点后创建dhcp服务进程，仅允许计算节点的dhcp服务在本计算节点的命名空间内运行；利用本发明方法由于dhcp的服务都只由本节点的进程提供，网络不通过网卡，直接通过操作系统进行相应，可以大幅度的提升系统的性能，简化了dnsmasq的配置文件，只需要配置和单个网卡相关的信息便可，降低了配置文件的复杂度。

Description

一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法
技术领域
本发明公开一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法，涉及云计算领域。
背景技术
openstack的dhcp服务通过在用户定义的dhcp节点上启动dnsmasq进程来实现，对于每个网络都有一个专门的dnsmasq进程来负责提供网络的IP及路由的信息。这种模式存在一些问题：dhcp集中分布，限制了网络的总数；集中式的dhcp服务为保证服务的高可用需要占用多个IP地址；虚拟机和dhcp服务器不在同一台主机上，在影响性能的同时，若物理网络故障则无法保证服务的正常；dhcp的广播报文在二层甚至三层网络上泛洪，有影响基础网络稳定性的风险，
本发明公开一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法，可以提高dhcp服务的性能和稳定性，
发明内容
本发明针对现有技术的问题，提供一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法，具有通用性强、实施简便等特点，具有广阔的应用前景。
本发明提出的具体方案是：
一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法，所有计算节点上部署dhcp服务,
在计算节点上创建命名空间,并在虚拟机网桥上创建trunk端口，与命名空间关联，
设置流表的规则，仅允许虚拟机的相关端口的网络流量流经trunk端口，在虚拟机的端口绑定计算节点后创建dhcp服务进程，仅允许计算节点的dhcp服务在本计算节点的命名空间内运行。
所述的实现方法中通过dhcpagent提供对计算节点的虚拟机的dhcp服务。
所述的实现方法中计算节点的dhcpagent接收服务请求，
dhcpagent判断计算节点上是否创建了虚拟机的命名空间和dnsmasq进程，若没有创建则创建命名空间，在虚拟机网桥创建新trunk端口，并移动到命名空间中，否则继续进行计算节点的dhcp服务运行。
所述的实现方法中dhcpagent判断新增的虚拟机的port是否属于相同子网，若不是获取所述新增的虚拟机的port的子网的dhcp的IP地址，并增加到命名空间内的端口上。
所述的实现方法中计算节点根据虚拟机的id或设备的名称创建对应的命名空间。
所述的实现方法中虚拟机网桥上用于提供dhcp服务的port仅提供指定虚拟机的dhcp服务。
一种openstack全分布式的dhcp服务的实现系统，包括计算集群和虚拟机，
计算集群的所有计算节点上部署dhcp服务,
在计算节点上创建命名空间,并在虚拟机网桥上创建trunk端口，与命名空间关联，
设置流表的规则，仅允许虚拟机的相关端口的网络流量流经trunk端口，在虚拟机的端口绑定计算节点后创建dhcp服务进程，仅允许计算节点的dhcp服务在本计算节点的命名空间内运行。
所述的实现系统中计算节点内通过dhcpagent提供对计算节点的虚拟机的dhcp服务。
所述的实现系统中计算节点的dhcpagent接收服务请求，
dhcpagent判断计算节点上是否创建了虚拟机的命名空间和dnsmasq进程，若没有创建则创建命名空间，在虚拟机网桥创建新trunk端口，并移动到命名空间中，否则继续进行计算节点的dhcp服务运行。
所述的实现系统中计算节点内dhcpagent判断新增的虚拟机的port是否属于相同子网，若不是获取所述新增的虚拟机的port的子网的dhcp的IP地址，并增加到命名空间内的端口上。
本发明的有益之处是：
本发明提供一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法，所有计算节点上部署dhcp服务,在计算节点上创建命名空间,并在虚拟机网桥上创建trunk端口，与命名空间关联，设置流表的规则，仅允许虚拟机的相关端口的网络流量流经trunk端口，在虚拟机的端口绑定计算节点后创建dhcp服务进程，仅允许计算节点的dhcp服务在本计算节点的命名空间内运行；
利用本发明方法由于dhcp的服务都只由本节点的进程提供，网络不通过网卡，直接通过操作系统进行相应，可以大幅度的提升系统的性能，简化了dnsmasq的配置文件，只需要配置和单个网卡相关的信息便可，降低了配置文件的复杂度，并且全分部式的dhcp服务每个子网只需要占用一个IP，不需要使用多个IP地址，网络的上限得到大幅度的提升，在集中式的dhcp设计中，网络的上限为vlan和进程数所决定，以三节点dhcp为例，网络数基本无法突破3000。但是在全分部式的dhcp架构下，网络的数量的瓶颈和虚拟机相关，在保证本发明运行前提的条件下，网络的数量理论上不存在上限的。
附图说明
图1是本发明系统计算节点示意图；
图2本发明方法流程示意图。
具体实施方式
本发明提供一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法，所有计算节点上部署dhcp服务,
在计算节点上创建命名空间,并在虚拟机网桥上创建trunk端口，与命名空间关联，
设置流表的规则，仅允许虚拟机的相关端口的网络流量流经trunk端口，在虚拟机的端口绑定计算节点后创建dhcp服务进程，仅允许计算节点的dhcp服务在本计算节点的命名空间内运行。
所述的实现方法中通过dhcpagent提供对计算节点的虚拟机的dhcp服务。
同时提供与上述方法相应的一种openstack全分布式的dhcp服务的实现系统，包括计算集群和虚拟机，
计算集群的所有计算节点上部署dhcp服务,
在计算节点上创建命名空间,并在虚拟机网桥上创建trunk端口，与命名空间关联，
设置流表的规则，仅允许虚拟机的相关端口的网络流量流经trunk端口，在虚拟机的端口绑定计算节点后创建dhcp服务进程，仅允许计算节点的dhcp服务在本计算节点的命名空间内运行。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
dhcp服务其主要的作用是为客户端提供动态的IP地址，在虚拟机启动之后，操作系统一般会默认通过dhcp请求来获取IP地址，通过dhcp服务，虚拟机可以和外部网络连通。
利用本发明方法实现openstack全分布式的dhcp服务时，具体过程为：
所有计算节点上部署dhcp服务,
在计算节点上根据虚拟机的id或设备的名称创建对应的命名空间,并在虚拟机网桥上创建trunk端口，即在虚拟网桥上创建相对应的dhcp虚拟端口并设置相同的vlan号，与命名空间关联，每个dhcp服务运行在独立的命名空间中，命名空间的名称可为qdhcp-${instance-id},其中instance-id为虚拟机的uuid标识号，dnsmasq负责这个命名空间下的所有的网卡的dhcp的配置，
参考附图1，br-int网桥中创建一个新的trunk端口，并移动到命名空间中，将IP地址赋予这个命名空间里的端口，
分布在不同节点上的dhcp服务共享相同的一个ip地址，
设置流表的规则，仅允许虚拟机的相关端口的网络流量流经trunk端口，在虚拟机的端口绑定计算节点后创建dhcp服务进程，仅允许计算节点的dhcp服务在本计算节点的命名空间内运行，通过dhcpagent提供对计算节点的虚拟机的dhcp服务。
在上述过程中，用户访问创建dhcp的子网时，用户可以创建一个端口，并将其绑定到指定的计算节点上，这个端口的更新请求发送到计算节点的dhcpagent上，dhcpagent接收服务请求后，dhcpagent判断计算节点上是否创建了虚拟机的命名空间和dnsmasq进程，若没有创建则创建命名空间，在虚拟机网桥创建新trunk端口，并移动到命名空间中，否则继续进行计算节点的dhcp服务运行。
在上述方法中，当dhcpagent判断新增的虚拟机的port是否属于相同子网时，若不是则获取所述新增的虚拟机的port的子网的dhcp的IP地址，并增加到命名空间内的端口上，并可根据消息的内容获取需要增加的port的信息，比如ip地址，mac地址等，同时更新dnsmasq的相关配置文件，
并且虚拟机网桥br-int上的每个用于提供dhcp的port，都仅用于提供指定虚拟机的dhcp服务。
利用本发明方法，dhcp报文允许在物理的链路上广播，dhcpagent仅提供对本节点的虚拟机提供dhcp服务，降低二层广播的风险。
利用本发明实现系统实现openstack全分布式的dhcp服务时，与本发明方法过程相似，具体为：
计算集群的所有计算节点上部署dhcp服务,
在计算节点上根据虚拟机的id或设备的名称创建对应的命名空间,并在虚拟机网桥上创建trunk端口，即在虚拟网桥上创建相对应的dhcp虚拟端口并设置相同的vlan号，与命名空间关联，每个dhcp服务运行在独立的命名空间中，命名空间的名称可为qdhcp-${instance-id},其中instance-id为虚拟机的uuid标识号，dnsmasq负责这个命名空间下的所有的网卡的dhcp的配置，
参考附图1，br-int网桥中创建一个新的trunk端口，并移动到命名空间中，将IP地址赋予这个命名空间里的端口，
分布在不同节点上的dhcp服务共享相同的一个ip地址，
设置流表的规则，仅允许虚拟机的相关端口的网络流量流经trunk端口，在虚拟机的端口绑定计算节点后创建dhcp服务进程，仅允许计算节点的dhcp服务在本计算节点的命名空间内运行，通过dhcpagent提供对计算节点的虚拟机的dhcp服务。
在上述过程中，用户访问创建dhcp的子网时，用户可以创建一个端口，并将其绑定到指定的计算节点上，这个端口的更新请求发送到计算节点的dhcpagent上，dhcpagent接收服务请求后，dhcpagent判断计算节点上是否创建了虚拟机的命名空间和dnsmasq进程，若没有创建则创建命名空间，在虚拟机网桥创建新trunk端口，并移动到命名空间中，否则继续进行计算节点的dhcp服务运行。
在上述过程中，当dhcpagent判断新增的虚拟机的port是否属于相同子网时，若不是则获取所述新增的虚拟机的port的子网的dhcp的IP地址，并增加到命名空间内的端口上，并可根据消息的内容获取需要增加的port的信息，比如ip地址，mac地址等，同时更新dnsmasq的相关配置文件，
并且虚拟机网桥br-int上的每个用于提供dhcp的port，都仅用于提供指定虚拟机的dhcp服务。
利用本发明实现系统同样使dhcp报文允许在物理的链路上广播，dhcpagent仅提供对本节点的虚拟机提供dhcp服务，降低二层广播的风险。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种openstack全分布式的dhcp服务的实现方法，其特征是所有计算节点上部署dhcp服务,
在计算节点上创建命名空间,并在虚拟机网桥上创建trunk端口，与命名空间关联，
设置流表的规则，仅允许虚拟机的相关端口的网络流量流经trunk端口，在虚拟机的端口绑定计算节点后创建dhcp服务进程，仅允许计算节点的dhcp服务在本计算节点的命名空间内运行。
2.根据权利要求1所述的实现方法，其特征是通过dhcpagent提供对计算节点的虚拟机的dhcp服务。
3.根据权利要求2所述的实现方法，其特征是计算节点的dhcpagent接收服务请求，
dhcpagent判断计算节点上是否创建了虚拟机的命名空间和dnsmasq进程，若没有创建则创建命名空间，在虚拟机网桥创建新trunk端口，并移动到命名空间中，否则继续进行计算节点的dhcp服务运行。
4.根据权利要求2或3所述的实现方法，其特征是dhcpagent判断新增的虚拟机的port是否属于相同子网，若不是获取所述新增的虚拟机的port的子网的dhcp的IP地址，并增加到命名空间内的端口上。
5.根据权利要求4所述的实现方法，其特征是计算节点根据虚拟机的id或设备的名称创建对应的命名空间。
6.根据权利要求5所述的实现方法，其特征是虚拟机网桥上用于提供dhcp服务的port仅提供指定虚拟机的dhcp服务。
7.一种openstack全分布式的dhcp服务的实现系统，其特征是包括计算集群和虚拟机，
计算集群的所有计算节点上部署dhcp服务,
在计算节点上创建命名空间,并在虚拟机网桥上创建trunk端口，与命名空间关联，
设置流表的规则，仅允许虚拟机的相关端口的网络流量流经trunk端口，在虚拟机的端口绑定计算节点后创建dhcp服务进程，仅允许计算节点的dhcp服务在本计算节点的命名空间内运行。
8.根据权利要求7所述的实现系统，其特征是计算节点内通过dhcpagent提供对计算节点的虚拟机的dhcp服务。
9.根据权利要求8所述的实现方法，其特征是计算节点的dhcpagent接收服务请求，
dhcpagent判断计算节点上是否创建了虚拟机的命名空间和dnsmasq进程，若没有创建则创建命名空间，在虚拟机网桥创建新trunk端口，并移动到命名空间中，否则继续进行计算节点的dhcp服务运行。
10.根据权利要求8或9所述的实现方法，其特征是计算节点内dhcpagent判断新增的虚拟机的port是否属于相同子网，若不是获取所述新增的虚拟机的port的子网的dhcp的IP地址，并增加到命名空间内的端口上。
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