TungstenFabric入門(mén)寶典丨TF組件的七種“武器”-創(chuàng)新互聯(lián)
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Tungsten Fabric中有很多不同的組件。接下來(lái)我簡(jiǎn)要描述它們的用法。
概覽
總體而言，Tungsten Fabric中包含7種角色和（多達(dá)）30個(gè)微服務(wù)，其中角色部分如下：
vRouter
control
config
config-database
analytics（從TF 5.1開(kāi)始，可被進(jìn)一步分為analytics、analytics-snmp和analytics-alarm）
analytics-database
webui
如果你只對(duì)Tungsten Fabric的控制平面/數(shù)據(jù)平面部分感興趣，也可以省略analytics。只是在這種情況下，某些功能（如v1服務(wù)鏈，haproxy負(fù)載均衡器及k8s ingress，SNAT等）將無(wú)法正常工作。 control, vRouter
Control和vRouter構(gòu)成了Tungsten Fabric的控制平面和數(shù)據(jù)平面，因此可以說(shuō)，這是Tungsten Fabric系統(tǒng)最重要的部分。 由于control和vRouter都在內(nèi)部使用MPLS-VPN，因此我建議至少在深入研究它們的細(xì)節(jié)之前，先略讀一下這些材料：
https://www.juniper.net/uk/en/training/certification/certification-tracks/sp-routing-switching-track?tab=jncis-sp
https://www.juniper.net/uk/en/training/certification/certification-tracks/sp-routing-switching-track?tab=jncip-sp
由于大多數(shù)高級(jí)功能都在control當(dāng)中，而vRouter是MPLS所固有的，因此這些資料將有助于弄清它們正在嘗試做些什么。 由于control和vrouter-agent都在內(nèi)部使用VPNV4 BGP，因此vRouter及其內(nèi)部VRF將根據(jù)extended community屬性（也稱(chēng)為路由目標(biāo)route-target）裝載所需的前綴。因此，在vRouter上創(chuàng)建容器或虛擬機(jī)時(shí)，它可以將VPNV4路由的信號(hào)發(fā)送給control，并將所有路由映射到其它的vRouter，從而數(shù)據(jù)平面可以知道自動(dòng)將報(bào)文發(fā)送到何處。 有趣的是，vRouter的虛擬網(wǎng)絡(luò)可能具有多個(gè)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，并且具有相同的IP和相同的MAC?。ㄓ肑unos的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，與virtual-gateway-address的行為類(lèi)似。） 由于不需要VRRP來(lái)為每個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)提供默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，因此它消除了瓶頸，并使一切變得完全分布式。 vRouter還可以為某些功能（例如基于狀態(tài)的防火墻、NAT、基于流的ECMP等）進(jìn)行基于流的處理。這是一個(gè)重要的區(qū)別，因?yàn)檫@種行為會(huì)引入一些調(diào)整點(diǎn)，例如每秒的連接數(shù)和大流數(shù)。（在基于包的系統(tǒng)中，PPS（每秒數(shù)據(jù)包）和吞吐量（以及某些情況下的延遲）是關(guān)鍵。）如果這些參數(shù)對(duì)你的系統(tǒng)非常重要，也許你還需要檢查這些參數(shù)。 注意：可以選擇在“ports”配置中使用“packet-mode”參數(shù)禁用此行為。 config
Config同樣包含幾個(gè)組件。Config-api為T(mén)ungsten Fabric的配置提供了一個(gè)API端點(diǎn)，該端點(diǎn)使用了許多組件，例如control、analytics等。
vRouter不會(huì)直接使用它，因?yàn)橹挥行枰臄?shù)據(jù)才會(huì)（通過(guò)XMPP）由control傳遞。
其中，schema-transformer和svc-monitor這兩個(gè)進(jìn)程做的事情都很重要，所以讓我對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
schema-transformer
這個(gè)進(jìn)程將logical-router、network-policy、service-chain等一些抽象的config參數(shù)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)3 VPN的語(yǔ)言。它是Tungsten Fabric的核心組件之一，完成了MPLS-VPN不能簡(jiǎn)單解釋的大部分工作。 例如，logical-router在內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)新的route-target ID，該ID將具有虛擬網(wǎng)絡(luò)的所有前綴。因此，如果將虛擬網(wǎng)絡(luò)連接到logical-router，它將接收l(shuí)ogical-router所具有的所有路由。該行為在內(nèi)部使用MPLS-VPN，但route-target配置由schema-transformer控制。 因此，配置以下面的方式傳送到數(shù)據(jù)平面：
edit config -> (rabbitmq) -> schema-transformer, which creates new route-target -> (internally edit config) -> (rabbitmq) -> control -> (xmpp) -> vrouter-agent -> (netlink) -> vrouter.ko
Schema-transformer還負(fù)責(zé)與服務(wù)鏈（service-chain）相關(guān)的所有事情。我不會(huì)深入研究服務(wù)鏈的所有細(xì)節(jié)，因?yàn)檫@并沒(méi)有簡(jiǎn)單的DC用例（即使AWS VPC當(dāng)前也不提供類(lèi)似的服務(wù)）。盡管，從內(nèi)心來(lái)說(shuō)，這是對(duì)VRF收到的所有前綴的有趣處理，并且我個(gè)人認(rèn)為值得一讀。 注意：你可以在書(shū)中獲得所有詳細(xì)信息。 https://mplsinthesdnera.net/ svc-monitor
這個(gè)進(jìn)程提供了一些服務(wù)，這些服務(wù)必須在內(nèi)部使用外部進(jìn)程，例如haproxy負(fù)載均衡器，基于nova API的v1服務(wù)鏈實(shí)例，用于SNAT的iptables MASQUERADE等。 在內(nèi)部，vrouter-agent具有一些邏輯來(lái)啟動(dòng)haproxy或設(shè)置iptables MASQUERADE，當(dāng)相關(guān)服務(wù)被定義的時(shí)候，svc-monitor將啟動(dòng)這些邏輯。 Svc-monitor選擇一些vRouter來(lái)創(chuàng)建這些服務(wù)，實(shí)例化一些網(wǎng)絡(luò)功能并對(duì)這些元素進(jìn)行流量處理。在使用analytics-api的輸出（analytics/uves/vrouter）中選擇一個(gè)，然后選點(diǎn)擊“Functional”。
https://github.com/Juniper/contrail-controller/blob/master/src/config/svc-monitor/svc_monitor/scheduler/vrouter_scheduler.py#L149
盡管將來(lái)的版本可能會(huì)改變，但是目前這樣的行為是Tungsten Fabric安裝時(shí)需要analytics的原因之一。
config-database
Tungsten Fabric使用多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。大部分?jǐn)?shù)據(jù)都保存在Cassandra中，如果發(fā)生了更改，將通知RabbitMQ更改的內(nèi)容以傳遞到其它組件，例如control、schema-transformer、svc-monitor等。 ZooKeeper僅用于需要鎖定以保持一致性的操作。例如，創(chuàng)建一個(gè)端口需要分配一個(gè)IP地址，其一致性由ZooKeeper來(lái)管理，因此IP地址分配始終是一對(duì)一的。 nodemgr
我認(rèn)為到目前為止，大多數(shù)重要組件都已涵蓋，因此我將介紹其它部分。首先來(lái)看一下nodemgr是什么。 Nodemgr基本上是每個(gè)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的源頭，因此它檢查使用情況、docker ps或CPU的使用情況，并發(fā)送analytics UVE NodeStatus。
https://github.com/Juniper/contrail-controller/blob/master/src/nodemgr/common/linux_sys_data.py
該值可能是contrail-status以及其它邏輯（例如analytics-alarm或svc-monitor）的來(lái)源，它們?cè)谶x擇vRouter時(shí)會(huì)檢查此值是否為Functional。保持這些Functional的狀態(tài)，對(duì)確保Tungsten Fabric正常運(yùn)行非常重要。 如果分配了不同的角色，則此組件的行為會(huì)有所不同。因此，它會(huì)以不同的行為安裝在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上。 另外，它還會(huì)對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行第一次配置（provision），這意味著要通知config-api該IP已分配了xxx角色。因此，即使不需要analytics功能，該模塊也必須存在，至少在第一次啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)時(shí)。 device-manager
此過(guò)程用于配置physical-router（基于config-database中的對(duì)象）。 在內(nèi)部，它使用與schema-transformer和svc-monitor相同的邏輯，它們訂閱RabbitMQ以查看config是否被更改，當(dāng)發(fā)生更改時(shí)，AMQP客戶(hù)端會(huì)啟動(dòng)一些邏輯：
對(duì)于schema-transformer，它將更新更多config；
對(duì)于svc-monitor，它將在vRouters中添加一些邏輯；
對(duì)于device-manager，它將更新physical-router的配置。
此行為由reaction_map控制，它定義了某些config對(duì)象上的某些更改會(huì)怎樣傳遞到其它的配置上進(jìn)行更改。
https://github.com/Juniper/contrail-controller/blob/master/src/config/device-manager/device_manager/device_manager.py#L59
例如，當(dāng)更新bgp-router時(shí)，
對(duì)于bgp-router，表示與原始bgp-router所對(duì)等（peer）的bgp-router對(duì)象
之后，更新的bgp-router會(huì)將其傳遞到bgp-router對(duì)象所在的physical-router。
由于從bgp-router傳遞事件時(shí)，physical-router不會(huì)更新任何內(nèi)容，因此事件在那里停止，并且具有原始bgp-router的physical-router config以及對(duì)等（peer）的bgp-router將被更新。
當(dāng)前，只有MX/QFX具有開(kāi)源插件： https://github.com/Juniper/contrail-controller/tree/master/src/config/device-manager/device_manager/plugins/juniper
要啟用此功能，需要在/etc/contrail/common_config.env中配置此旋鈕：DEVICE_MANAGER__DEFAULTS__push_mode = 0。
以下鏈接描述了配置過(guò)程： https://www.juniper.net/documentation/en_US/contrail5.0/topics/concept/using-device-manager-netconf-contrail.html analytics
Tungsten Fabric analytics具有很多功能，但大部分功能都是可選的，因此我會(huì)跳過(guò)大多數(shù)的組件。如果有興趣，請(qǐng)查閱以下鏈接以獲取SNMP、LLDP、警報(bào)等的信息：
https://tungsten.io/sandesh-a-sdn-analytics-interface/
https://tungsten.io/operational-state-in-the-opencontrail-system-uve-user-visible-entities-through-analytics-api/
https://tungsten.io/contrail-alerts/
https://tungsten.io/overlay-to-physical-network-correlation/
Analytics本身具有有趣的架構(gòu)，其中涵蓋了logs、flows和stats。
據(jù)我所知，它們通常涉及不同的系統(tǒng)，例如用于logs/flows的EFK和用于stats的Prometheus。
如果你需要一個(gè)工具，方便地使用所有系統(tǒng)，Tungsten Fabric analytics將是一個(gè)很好的選擇。
大多數(shù)重要的指標(biāo)和分析服務(wù)都被標(biāo)記為UVE（用戶(hù)可見(jiàn)實(shí)體），并具有一個(gè)URL以提供JSON格式的數(shù)據(jù)。
http://(analytics-ip):8081/analytics/uves 提供了所有可提供的數(shù)值。
如果你需要將Tungsten Fabric與其它監(jiān)視系統(tǒng)集成在一起，那可能是一個(gè)很好的起點(diǎn)。
analytics-database
Analytics還使用了多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，例如Redis、Cassandra、Kafka（在內(nèi)部，它還使用ZooKeeper進(jìn)行HA選件的部署）。 如果僅使用analytics，則僅需要Redis數(shù)據(jù)庫(kù)，即使在此設(shè)置中，大多數(shù)webui功能都是可用的。
大多數(shù)可視化的功能都使用UVE，因此即使未安裝Cassandra也是可用的。
如果你需要webui的“Query”功能，則需要使用Cassandra，該功能可檢索Cassndra數(shù)據(jù)庫(kù)中的logs/flows或stats信息。
Kafka用于將UVE傳遞到analytics-alarms，因此，如果要使用警報(bào)功能，Kafka是必要的。 webui
最后，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)webui?；旧?，這就只是一個(gè)簡(jiǎn)單的webui，用于查看組件的狀態(tài)，并配置Tungsten Fabric的參數(shù)。 它使用AJAX行為來(lái)更新一些需要對(duì)analytics-api進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間查詢(xún)的圖形（例如Monitor > Dashboard access），同時(shí)由webui-job進(jìn)程涵蓋了異步作業(yè)，這一點(diǎn)還挺有趣的。
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Tungsten Fabric入門(mén)寶典系列文章——
1.首次啟動(dòng)和運(yùn)行指南
Tungsten Fabric 架構(gòu)解析 系列文章——
第一篇： TF主要特點(diǎn)和用例
第二篇： TF怎么運(yùn)作
第三篇：詳解vRouter體系結(jié)構(gòu)
第四篇： TF的服務(wù)鏈
第五篇： vRouter的部署選項(xiàng)
第六篇： TF如何收集、分析、部署？
第七篇： TF如何編排
第八篇： TF支持API一覽
第九篇： TF如何連接到物理網(wǎng)絡(luò)
第十篇： TF基于應(yīng)用程序的安全策略
文章標(biāo)題：TungstenFabric入門(mén)寶典丨TF組件的七種“武器”-創(chuàng)新互聯(lián)
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