应用场景


IPv4+IPv6 双栈

IPv4+IPv6双栈即一个网卡同时拥有IPv4和IPv6两个地址,兼顾IPv4和IPv6的优点。使用IPv4+IPv6 双栈,分别实现不同的业务场景。

假定客户环境如下:
  1. IPv4类型网络
    表 1. IPv4类型网络配置信息
    扁平网络 配置信息
    网卡 em1
    VLAN ID 2002
    IP地址段 192.168.2.2~192.168.2.254
    子网掩码 255.255.255.0
    网关 192.168.2.1
    DHCP服务IP 192.168.2.3
    DNS 223.5.5.5
  2. IPv6网络段
    表 2. IPv6网络段配置信息
    扁平网络 配置信息
    IP地址段 234e:0:4568::2~234e:0:4568:0:ffff:ffff:ffff:ffff
    前缀长度 64
    网关 234e:0:4568::1
    DHCP服务IP 234e:0:4568::3
    DNS 240c::6644
IPv4+IPv6双栈使用流程如下:
  1. 搭建IPv4网络环境。
  2. 添加IPv6类型的网络段。
  3. 添加IPv6类型的DNS。
  4. 使用双栈网络创建云主机。
  5. 获取云主机IPv6地址。
  6. 验证网络连通性。
  1. 搭建IPv4网络环境
    根据表 1规划,搭建一套IPv4类型的扁平网络。假定创建后的网络为:L3-扁平网络。此时,该网络为IPv4类型。
    说明: 也可先搭建IPv6类型的扁平网络,再添加IPv4类型的网络段。
  2. 添加IPv6类型的网络段

    为已有IPv4网络,添加IPv6类型的网络段,组成IPv4+IPv6双栈网络。

    扁平网络界面,点击该网络进入详情页,点击网络段,在网络段子页面添加IPv6网络段,可参考以下示例输入相应内容:
    • 网络段方法:支持IP范围和CIDR,本章节以IP范围为例
      说明: IPv6支持IP范围和CIDR方式输入IP地址,支持以下几种输入规范:
      • 冒分十六进制表示法:格式为X:X:X:X:X:X:X:X,其中每个X表示地址中的16b,以十六进制表示,例如:3456:0:3636:0:ffff:ffff:ffff:ffff
      • 0位压缩表示法:若IPv6地址中间包含很长的一段0,可以把连续的一段0压缩为“::”。但为保证地址解析的唯一性,地址中”::”只能出现一次,例如:3456:0:5858::2
      • CIDR表示法:格式为X:X:X:X:X:X:X:X/N,其中N代表前缀长度。
    • 分配IP模式:选择Stateful-DHCP
      说明: IPv6支持以下几种分配IP方式:
      • Stateful-DHCP(默认):有状态地址DHCP配置,接口地址以及其他参数全部通过DHCP协议配置。IP范围方式仅支持此分配模式。
      • Stateless-DHCP: 无状态地址DHCP配置,接口地址通过路由通告的前缀和接口Mac地址自动推导出来,其他参数通过DHCP协议配置。
      • SLAAC:状态地址自动配置,接口地址通过路由通告的前缀自动推导出来,其他参数也附带在路由通告中。
    • 起始IP:设置起始IP,例如:234e:0:4568::2
    • 结束IP:设置结束IP,例如:234e:0:4568:0:ffff:ffff:ffff:ffff
    • 前缀长度:设置IP前缀长度,范围64~126,例如:64
    • 网关:设置网关,例如:234e:0:4568::1
    • DHCP服务IP:可选项,设置DHCP服务IP,例如:234e:0:4568::3
      说明:
      • 若首次创建三层网络并启用DHCP服务,或对已启用DHCP服务的三层网络添加首个网络段,支持自定义设置DHCP服务IP。
      • 若三层网络已存在DHCP服务IP,添加网络段不允许自定义设置DHCP服务IP。
      • DHCP服务IP可以在添加的IP范围之内或之外,但必须在添加的IP范围所属的CIDR内,且未被占用。
      • 起始IP和结束IP内的IP网络段,不允许包含链路本地地址 (169.254.0.0/16) 的IP地址。
      • 若留空不填,将由系统在添加的IP范围内随机指定。
    图 1所示,此时,该网络变成IPv4+IPv6双栈网络。
    图 1. 添加IPv6网络段


  3. 添加IPv6类型的DNS
    在该网络详情页的DNS子页面,点击添加DNS按钮,可参考以下示例输入相应内容:
    • 网络地址类型:选择IPv6
    • DNS:输入IPv6类型的DNS,例如:240c::6644
    图 2所示:
    图 2. 添加IPv6类型DNS


  4. 使用双栈网络创建云主机
    ZStack Cloud主菜单,点击资源中心 > 云资源池 > 云主机,进入云主机界面,点击创建云主机,在弹出的创建云主机界面,可参考以下示例输入相应内容:
    • 名称:设置云主机名称,例如:VM-双栈
    • 简介:可选项,可留空不填
    • 数量:输入2
    • 计算规格:选择云主机计算规格
    • 镜像:选择云主机镜像
    • 网络:选择IPv4+IPv6类型的三层网络

    点击确定按钮,创建两个双栈云主机(VM-双栈-1和VM-双栈-2)。

  5. 获取云主机IPv6地址
    ZStack Cloud默认为IPv4网络自动获取IP,但IPv6网络需要手动获取IP地址。分别打开两台云主机控制台,执行如下命令获取IP地址:
    -bash-4.2# dhclient -6 eth0  # eth0表示网卡名称
    说明: FE80开头的地址为链路本地地址,并非预期的地址。
    图 3所示:
    图 3. 获取IPv6地址


    本场景获取到的IP地址如下(ifconfig命令查找获取):
    • VM-双栈-1 IPv4地址:192.168.2.248
    • VM-双栈-1 IPv6地址:234e:0:4568::69:9fdc
    • VM-双栈-2 IPv4地址:192.168.2.183
    • VM-双栈-2 IPv6地址:234e:0:4568::23:c59b
  6. 验证网络连通性
    预期结果:
    • 登录VM-双栈-1,分别用IPv4和IPv6地址,能够ping通VM-双栈-2。
    • 登录VM-双栈-2,分别用IPv4和IPv6地址,能够ping通VM-双栈-1。
    验证网络连通性:登录VM-双栈-1,分别用IPv4和IPv6地址,检查是否能够ping通VM-双栈-2,如图 4所示:
    图 4. 验证网络连通性


    同理,登录VM-双栈-2,分别用IPv4和IPv6地址,能够ping通VM-双栈-1。
至此,扁平网络IPv4+IPv6 双栈的使用方法介绍完毕。

负载均衡

场景设定:在扁平网络场景下,假定用户的应用访问量很高,希望采用性能独享型负载均衡服务将流量分发到一组后端服务器上,从而提高业务的服务能力。由于业务需要,流量需按不同权重分发到不同的后端服务器。假定用户已满足以下条件:
  • 用户已部署一套最新的ZStack Cloud私有云环境。
  • 用户已部署扁平网络、管理网络。
  • 用户已创建3台业务云主机。
场景拓扑如图 1所示:
图 1. 扁平网络负载均衡 (性能独享型)


具体实践流程如下:
  1. 添加性能独享型负载均衡镜像。
  2. 创建负载均衡实例规格。
  3. 创建性能独享型负载均衡。
  4. 创建监听器。
  5. 添加后端服务器,并设置后端服务器权重。
  6. 场景验证。
  1. 添加性能独享型负载均衡镜像。

    ZStack Cloud主菜单,点击资源中心 > 网络服务 > 基础网络服务 > 负载均衡 > 镜像,进入镜像界面。点击添加镜像,弹出添加镜像界面。

    可参考以下示例输入相应内容:
    • 名称:设置镜像名称
    • 简介:可选项,备注相关信息
    • CPU架构:设置负载均衡镜像的CPU架构,创建负载均衡实例时将继承镜像的CPU架构
    • 镜像服务器:选择镜像服务器,用于存放镜像
    • 镜像路径:选择添加镜像的方式,支持添加URL路径或本地文件上传两种方式
      • URL:输入镜像的可下载路径
        ZStack Cloud提供专用的性能独享型负载均衡镜像(KVM)供用户使用,可直接从官网获取该镜像的下载地址。
        • 软件名称:ZStack-vRouter-5.2.0.qcow2
        • 下载地址:点击这里
        说明:
        • ImageStore类型的镜像服务器支持断点续传功能,若由于网络波动等原因造成连接中断,该任务将自动暂停。
        • 用户可点击平台运维 > 消息日志 > 事件中心 > 当前任务 > 添加负载均衡镜像 > 操作,对该任务进行取消、暂停或继续操作。
      • 本地文件:选择当前浏览器可访问的镜像直接上传
        说明:
        • 支持上传到镜像仓库和Ceph镜像服务器。
        • ImageStore类型的镜像服务器支持断点续传功能,若用户刷新浏览器、关闭浏览器或管理节点服务停止,该任务将自动暂停,反之则任务执行失败。
        • 用户可点击平台运维 > 消息日志 > 事件中心 > 当前任务 > 添加负载均衡镜像 > 操作,对该任务进行取消、暂停或继续操作。
    图 2所示:
    图 2. 添加镜像


  2. 创建负载均衡实例规格。

    ZStack Cloud主菜单,点击资源中心 > 网络服务 > 基础网络服务 > 负载均衡 > 规格,进入规格界面。点击创建负载均衡实例规格,弹出创建负载均衡实例规格界面。

    可参考以下示例输入相应内容:
    • 区域:显示当前区域
    • 名称:设置负载均衡实例规格名称
    • 简介:可选项,备注相关信息
    • CPU:设置负载均衡实例CPU核数,本场景设置2核
    • 内存:设置负载均衡实例内存容量,本场景设置8GB
    • 镜像:选择已添加的性能独享型负载均衡镜像
    • 管理网络:选择已部署的管理网络,管理节点通过该网络部署管理负载均衡实例
    图 3所示:
    图 3. 创建负载均衡实例规格


  3. 创建性能独享型负载均衡。

    ZStack Cloud主菜单,点击资源中心 > 网络服务 > 基础网络服务 > 负载均衡,进入负载均衡界面。点击创建负载均衡,弹出创建负载均衡界面。

    可参考以下示例输入相应内容:
    • 名称:设置负载均衡名称
    • 简介:可选项,备注相关信息
    • 负载均衡类型:选择性能独享型
    • 前端网络协议:选择负载均衡前端网络的协议类型,支持IPv4、IPv6、双栈,本场景选择IPv4
    • 前端网络:选择负载均衡的前端网络,本场景选择扁平网络
    • 虚拟IP方法:通过新建虚拟IP或使用已有虚拟IP提供负载均衡服务,本场景选择新建虚拟IP,需设置以下内容:
      • IP范围:可选项,选择虚拟IP所在IP范围。若留空不填,系统将在所选前端网络全网段内自动分配虚拟IP
      • 指定IP:可选项,指定虚拟IP。若留空不填,系统将在所选前端网络指定IP范围内自动分配虚拟IP
    • 后端网络:选择负载均衡的后端网络,本场景后端网络为同一扁平网络
    • 高可用模式:设置负载均衡高可用模式
    • 负载均衡实例名称:设置负载均衡实例名称
    • 负载均衡实例规格:选择已创建的负载均衡实例规格
    图 4所示:
    图 4. 创建性能独享型负载均衡


  4. 创建监听器。

    展开已创建的负载均衡详情页,点击监听器,进入监听器子页面,点击创建监听器,弹出创建监听器界面。

    可参考以下示例输入相应内容:
    • 名称:设置监听器名称
    • 简介:可选项,备注相关信息
    • 协议:选择监听器协议类型,本场景选择TCP
    • 负载均衡端口:可从1-65535端口之间选择一个端口作为负载均衡端口,本场景设置100端口
    • 后端服务器端口:可从1-65535端口之间选择一个端口作为后端服务器端口,本场景设置80端口
    • 负载均衡算法:对网络包设定不同的路由规则,本场景选择加权轮询
    • 会话保持:负载均衡上的一种机制,可识别客户端与后端服务器之间交互关联性,将客户端访问请求定向转发至特定的后端服务器,保证业务会话连续性,本场景关闭
    • 后端服务器组:可选项,选择后端服务器组加载到监听器,本场景选择默认创建的后端服务器组
    • 高级设置:设置监听器高级策略,本场景采用默认策略值
    图 5所示:
    图 5. 创建监听器


  5. 添加后端服务器,并设置后端服务器权重。
    1. 添加后端服务器。

      展开已创建的负载均衡详情页,点击后端服务器组,进入后端服务器组子页面,展开默认创建的后端服务器组详情页,点击添加后端服务器,弹出添加后端服务器界面。

      可参考以下示例输入相应内容:
      • 后端服务器:显示按实例网卡添加后端服务器
      • 网卡:本场景添加3台业务云主机的网卡
      图 6所示:
      图 6. 添加后端服务器


    2. 设置后端服务器权重。

      添加后端服务器界面,依次对3台业务云主机设置权重值。权重值越高,该业务云主机被轮询的次数(概率)越高。

      图 7所示:
      图 7. 设置后端服务器权重


  6. 场景验证。

    在本场景下,对负载均衡虚拟IP(192.168.0.249)100端口执行循环curl命令:for i in {1..20}; do curl 192.168.0.249:100; done

    预期结果:
    • VM-1(权重值为80):被轮询的次数(概率)相对较高。
    • VM-2(权重值为40):被轮询的次数(概率)相对居中。
    • VM-3(权重值为20):被轮询的次数(概率)相对较低。
    实际结果:
    • VM-1:被轮询11次。
    • VM-2:被轮询6次。
    • VM-3:被轮询3次。
    图 8所示:
    图 8. 场景验证


至此,扁平网络下的性能独享型负载均衡场景实践介绍完毕。


PVLAN网络隔离

根据IEEE 802.1Q协议规定,设备最大可使用VLAN资源为4094个。对于核心层设备来说,如果为每位用户分配一个VLAN,4094个VLAN远远不够,而且在一般的交换设备中,通常是采用一个VLAN对应一个VLAN接口的方式来实现VLAN之间的互通,这将耗费大量的IP地址、增加部署成本与日常维护管理。ZStack Cloud支持在创建L2VlanNetwork类型的二层网络时一键开启PVLAN功能,开启后可在云平台中实现PVLAN的隔离VLAN(Isolated VLAN)功能。

本场景中的信息基于以下软件和硬件要求:
  • 用户已部署最新的ZStack Cloud环境。
  • 如需跨云平台或跨交换机实现隔离VLAN效果,需提前部署支持PVLAN功能的物理交换机。

场景设定:用户拥有一套ZStack Cloud环境,要求使用业务网通信的各业务云主机之间相互隔离。

PVLAN网络隔离场景拓扑图如图 1所示:
图 1. PVLAN网络隔离


假设用户环境配置如下:
表 1. 业务网络配置信息
业务网 配置信息
网卡 zsn0
VLAN ID 3002
IP范围 30.0.0.100-30.0.0.254
子网掩码 255.255.255.0
网关 30.0.0.1
PVLAN (Isolated) 已开启
具体实践流程如下:
  1. 搭建业务网
    1. 创建1个开启PVLAN的L2VlanNetwork类型二层网络
    2. 基于此二层网络创建1个扁平网络作为业务网
    3. 基于业务网创建3台业务云主机
  2. 验证网络联通性
    1. 验证业务网下同物理机上的业务云主机之间的网络联通性
    2. 验证业务网下跨物理机上的业务云主机之间的网络联通性
  1. 搭建业务网
    1. 创建1个开启PVLAN的L2VlanNetwork类型二层网络
      ZStack Cloud主菜单,点击资源中心 > 网络资源 > 二层网络,进入二层网络界面。点击创建二层网络,弹出创建二层网络界面,可参考以下示例输入相应内容:
      • 区域:显示当前区域
      • 名称:自定义二层网络名称,例如L2-业务网
      • 简介:备注相关信息
      • 类型:选择二层网络类型,本场景选择L2VlanNetwork
      • 集群:选择集群,本场景选择Cluster-1
      • 网络加速模式:支持通过不同技术提高二层网络性能,本场景选择标准
      • VLAN ID:设置VLAN ID,例如3002
      • 网卡名称:选择或输入对应网卡,例如zsn0
      • PVLAN (Isolated):本场景打开开关,开启隔离VLAN功能
      图 2所示:
      图 2. 创建二层网络


    2. 基于此二层网络创建1个扁平网络作为业务网
      ZStack Cloud主菜单,点击资源中心 > 网络资源 > 扁平网络,进入扁平网络界面。点击创建扁平网络,弹出创建扁平网络界面,可参考以下示例输入相应内容:
      • 名称:自定义扁平网络的名称,例如L3-扁平业务网
      • 简介:备注相关信息
      • 二层网络:本场景选择已创建的L2-业务网
      • IP地址管理:打开开关,为三层网络添加网络段、设置IP分配策略、设置DHCP服务
        • 网络地址类型:选择IPv4
        • 网络段方式:选择IP范围
        • 起始IP:输入扁平网络的起始IP地址,例如30.0.0.100
        • 结束IP:输入扁平网络的结束IP地址,例如30.0.0.254
        • 子网掩码:设置网络段的子网掩码,例如255.255.255.0
        • 网关:输入网关的IP地址,例如30.0.0.1
      • DHCP服务:本场景选择开启DHCP服务
        • IP分配策略:本场景选择随机分配
        • DHCP服务IP:按需设置DHCP服务所占用的IP地址。本场景留空不填,由系统在添加的IP范围内随机指定
      • DNS:按需设置DNS地址。本场景留空不填
      图 3所示:
      图 3. 创建扁平网络


    3. 基于业务网创建3台业务云主机

      ZStack Cloud主菜单,点击资源中心 > 云资源池 > 云主机,进入云主机界面。点击创建云主机,使用已创建的L3-扁平业务网创建3台业务云主机,分别命名为业务VM-1、业务VM-2、业务VM-3。创建云主机时,使业务VM-1和业务VM-2分布在Host-1上,使业务VM-3分布在Host-2上。

      图 4所示:
      图 4. 业务云主机


  2. 验证网络联通性
    1. 验证业务网下同物理机上的业务云主机之间的网络联通性

      预期结果:业务VM-1无法ping通业务VM-2。

      实际结果如图 5所示:
      图 5. 业务VM-1 Ping业务VM-2


    2. 验证业务网下跨物理机上的业务云主机之间的网络联通性

      预期结果:业务VM-1无法ping通业务VM-3。

      实际结果如图 6所示:
      图 6. 业务VM-1 Ping业务VM-3


至此,扁平网络下的PVLAN网络隔离实践已介绍完毕。

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