建立外部網路與租戶網路

在開啟一台虛擬幾實例之前，必須先建立要連接的虛擬網路基礎設施，如：External Network、Tenant Network等。採用 Self-service 的網路一定要先建立好才能提供正確的網路給虛擬機使用。下圖顯示一個基本網路架構預覽。

架構圖

注意！這邊架構圖的External Network會隨著環境而不同。

External network（外部網路）

外部網路提供給虛擬機分配網際網路的 IP，該網路通常指允許使用 NAT（Network Address Translation）來讓虛擬機存取網際網路。當然也可以透過建置 Floating IP Pool 與適當的 Security Group 規則來存取網際網路，一般外部網路是由 admin 建立的。

建立 External network 實例

回到Controller節點，導入 Keystone 的admin帳號來使用管理者權限：

. admin-openrc

這邊可以透過 Neutron client 來查看建立外部網路，如以下方式：

$ neutron net-create ext-net --router:external \
--provider:physical_network external \
--provider:network_type flat

這邊採用flat。

成功的話會看到類似以下資訊：

+---------------------------+--------------------------------------+
| Field                     | Value                                |
+---------------------------+--------------------------------------+
| admin_state_up            | True                                 |
| id                        | 3f2d51f2-e56e-4530-8b7b-7abb35eae793 |
| mtu                       | 0                                    |
| name                      | ext-net                              |
| provider:network_type     | flat                                 |
| provider:physical_network | external                             |
| provider:segmentation_id  |                                      |
| router:external           | True                                 |
| shared                    | False                                |
| status                    | ACTIVE                               |
| subnets                   |                                      |
| tenant_id                 | cf8f9b8b009b429488049bb2332dc311     |
+---------------------------+--------------------------------------+

外部網路如同一個實體的網路，而一般一個虛擬網路都必須被分配子網路。外部網路透過Netwrok節點上的 Public 網卡介面來分享，以及連接實體網路的相關子網路、Gateway。然而我們需要替路由器以及 Floating IP 指定一個獨有的網段，來避免與外部網路的其他裝置衝突。

若要其他的外部網路類型可以參考以下列表：

network_type	physical_network	segmentation_id
flat	physical networks	None
vlan	physical networks	vlan id
gre/vxlan	NULL	tunnel id
local	NULL	NULL

建立 External network 子網路

這邊可以透過 Neutron client 來查看建立外部網路子網路，如以下方式：

$ neutron subnet-create ext-net EXTERNAL_NETWORK_CIDR \
--allocation-pool start=FLOATING_IP_START,end=FLOATING_IP_END \
--disable-dhcp --gateway EXTERNAL_NETWORK_GATEWAY \
--name ext-subnet

使用想用來分配給 Floating IP 的第一個或最後一個 IP 來替換FLOATING_IP_START與FLOATING_IP_END。

用與物理網路相關的子網路替換EXTERNAL_NETWORK_CIDR。

用與物理網路相關的 Gateway 替換EXTERNAL_NETWORK_GATEWAY。

關閉此子網路上的 DHCP，因為虛擬機實例不直接連接到外部網路，並且需要手動分配 Floating IP。

如以下實際範例，我們建立一個10.21.20.0/24的子網路：

$ neutron subnet-create ext-net 10.21.20.0/24 \
--allocation-pool start=10.21.20.101,end=10.21.20.150 \
--disable-dhcp --gateway 10.21.20.254 \
--name ext-subnet

成功的話會看到類似以下資訊：

+-------------------+--------------------------------------------------+
| Field             | Value                                            |
+-------------------+--------------------------------------------------+
| allocation_pools  |{"start": "10.21.20.101", "end": "10.21.20.150"}  |
| cidr              | 10.21.20.0/24                                    |
| dns_nameservers   |                                                  |
| enable_dhcp       | False                                            |
| gateway_ip        | 10.21.20.254                                     |
| host_routes       |                                                  |
| id                | b5ba2ff2-e13b-4d30-831c-55bd10a3a5e7             |
| ip_version        | 4                                                |
| ipv6_address_mode |                                                  |
| ipv6_ra_mode      |                                                  |
| name              | ext-subnet                                       |
| network_id        | 3f2d51f2-e56e-4530-8b7b-7abb35eae793             |
| subnetpool_id     |                                                  |
| tenant_id         | cf8f9b8b009b429488049bb2332dc311                 |
+-------------------+--------------------------------------------------+

Tenant network（租戶網路）

租戶網路主要提供私有的內部網路給虛擬機使用。採用 Self-service 可以確保各租戶之間的網路隔離。這邊透過demo使用者來建立一個自己的私有網路，該網路只會提供內部的網路給虛擬機連接。

建立 Tenant network 實例

回到Controller節點，導入 Keystone 的demo帳號來使用使用者權限：

. demo-openrc

這邊可以透過 Neutron client 來查看建立租戶網路，如以下方式：

$ neutron net-create demo-net
+---------------------------+--------------------------------------+
| Field                     | Value                                |
+---------------------------+--------------------------------------+
| admin_state_up            | True                                 |
| id                        | 174bee75-7a06-44f8-8d68-8722d8d6912d |
| mtu                       | 0                                    |
| name                      | demo-net                             |
| provider:network_type     | gre                                  |
| provider:physical_network |                                      |
| provider:segmentation_id  | 1                                    |
| router:external           | False                                |
| shared                    | False                                |
| status                    | ACTIVE                               |
| subnets                   |                                      |
| tenant_id                 | cf8f9b8b009b429488049bb2332dc311     |
+---------------------------+--------------------------------------+

這邊網路建立方式類似外部網路，故一樣需要建立一個子網路。我們可以指定任意的子網路給租戶網路使用，因為這架構的關係網路是不會與租戶直接共享的。預設情況下，這個子網路會啟動 DHPC 來自動分配 IP 給虛擬機。

建立 Tenant network 子網路

這邊可以透過 Neutron client 來查看建立租戶網路子網路，如以下方式：

$ neutron subnet-create demo-net TENANT_NETWORK_CIDR \
--name demo-subnet --gateway TENANT_NETWORK_GATEWAY

將TENANT_NETWORK_CIDR替換為你想關聯到租戶網路的子網路。

將TENANT_NETWORK_GATEWAY替換為你想關聯的子網路 Gateway。

然後建立一個網路 CIDR 為 192.168.1.0/24 的子網路：

neutron subnet-create demo-net 192.168.1.0/24 \
--gateway 192.168.1.1 \
--dns-nameserver 8.8.8.8 \
--name demo-subnet

成功會看到類似以下資訊：

+-------------------+--------------------------------------------------+
| Field             | Value                                            |
+-------------------+--------------------------------------------------+
| allocation_pools  | {"start": "192.168.1.2", "end": "192.168.1.254"} |
| cidr              | 192.168.1.0/24                                   |
| dns_nameservers   |                                                  |
| enable_dhcp       | True                                             |
| gateway_ip        | 192.168.1.1                                      |
| host_routes       |                                                  |
| id                | 469dfc0d-80f8-4c1e-ab38-5be9ec937282             |
| ip_version        | 4                                                |
| ipv6_address_mode |                                                  |
| ipv6_ra_mode      |                                                  |
| name              | demo-subnet                                      |
| network_id        | 174bee75-7a06-44f8-8d68-8722d8d6912d             |
| subnetpool_id     |                                                  |
| tenant_id         | cf8f9b8b009b429488049bb2332dc311                 |
+-------------------+--------------------------------------------------+

當建立好子網路後，即可以使用該網路，但這個網路只是提供一個私有網路給虛擬機使用，若要讓外部網路能夠存取虛擬機的話，我們必須透過虛擬路由器來將 Tenant network 與 External network 連接起來ㄡ

建立一個虛擬路由器

這邊可以透過 Neutron client 來查看建立一個路由器，如以下方式：

$ neutron router-create demo-router
+-----------------------+--------------------------------------+
| Field                 | Value                                |
+-----------------------+--------------------------------------+
| admin_state_up        | True                                 |
| distributed           | False                                |
| external_gateway_info |                                      |
| ha                    | False                                |
| id                    | a65b2209-1473-4f4f-8a3b-a99ea9f7020b |
| name                  | demo-router                          |
| routes                |                                      |
| status                | ACTIVE                               |
| tenant_id             | cf8f9b8b009b429488049bb2332dc311     |
+-----------------------+--------------------------------------+

接著將剛建立的demo租戶網路附加到虛擬路由器上：

$ neutron router-interface-add demo-router demo-subnet
Added interface 276fc58e-bd54-4229-be4f-6e0abe5272f3 to router demo-router.

然後再將外部網路附加到虛擬路由器上：

$ neutron router-gateway-set demo-router ext-net
Set gateway for router demo-router

服務驗證

接著進行下一步之前，我們要先驗證網路是否已正常。當我們建立一個虛擬路由器，並附加一個外部網路時，會從上面建立的外部子網路的範圍中自動分配一個 IP 給路由器的介面使用，一般來說會循序分配（若該網路沒有其他硬體裝置的話），因此這邊會拿到10.21.20.101，這時候我們可以在該外部網路上的任一主機進行 Ping 的動作。

如果您在虛擬機上設定您的 OpenStack 節點，您必須設定管理程式以允許外部網路上的混雜模式。

這邊透過簡單的 ICMP 來檢查虛擬路由器有正常啟動：

ping -c 4 10.21.20.101

無法解析 domain name 問題

當建立的網路提供給虛擬機使用時，可以連接到網路網路，可能會發生無法解析網址導致無法下載與更新服務等問題。這可能是因為在建立租戶網路時，忘記設定 DNS，這邊可以透過以下指令來更新已存在的租戶子網路：

neutron subnet-update demo-subnet --dns-nameserver list=true 8.8.8.8 8.8.8.4 163.17.131.2

完成後，就可以正常連接了。 Ubuntu instance