Skip to content

Study public network

ubuntu Version

Repository list

เปลี่ยน Vagrantfile 'bento/ubuntu-24.04'

add more interface
# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :

$script=<<-SCRIPT
    sed -i 's/PasswordAuthentication no/PasswordAuthentication yes/g' /etc/ssh/sshd_config
    systemctl restart ssh.service
SCRIPT
Vagrant.configure("2") do |config|

  config.vm.box = "bento/ubuntu-24.04"

  config.vm.define "node1" do |control|
    control.vm.hostname = "node1"
    control.vm.network "private_network", ip: "192.168.35.10"
    control.vm.network "private_network", ip: "192.168.40.10"
    control.vm.provider "virtualbox" do |vb|
      vb.memory = "8192"
      vb.cpus = 4
      vb.customize ["modifyvm", :id, "--nested-hw-virt", "on"]
    end
  end

  config.vm.define "node2" do |control|
    control.vm.hostname = "node2"
    control.vm.network "private_network", ip: "192.168.35.20"
    control.vm.network "private_network", ip: "192.168.40.20"
    control.vm.provider "virtualbox" do |vb|
      vb.memory = "8192"
      vb.cpus = 4
      vb.customize ["modifyvm", :id, "--nested-hw-virt", "on"]
    end
  end

  config.vm.provision "shell", inline: $script

end

สั่งคำสั่ง สร้าง server

vagrant up
vagrant up
vagrant ssh node1

kernel parameter

sudo vim /etc/sysctl.conf

net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 0
net.ipv6.conf.default.disable_ipv6 = 0
net.ipv6.conf.lo.disable_ipv6 = 0
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 0
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 0
net.ipv4.ip_forward = 1

sudo sysctl -p

เพิ่ม stack user

create user
$ sudo useradd -s /bin/bash -d /opt/stack -m stack
$ sudo chmod +x /opt/stack

เพิ่ม สิทธิ์ sudo ให้แก่ user stack

$ echo "stack ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL" | sudo tee /etc/sudoers.d/stack
$ sudo -u stack -i

เปลี่ยน Repository ของ Ubuntu

cd /etc/apt/sources.list.d
sudo vim ubuntu.sources

Types: deb
URIs: http://de.archive.ubuntu.com/ubuntu/
Suites: noble noble-updates noble-backports
Components: main restricted universe multiverse
Signed-By: /usr/share/keyrings/ubuntu-archive-keyring.gpg

Types: deb
URIs: http://security.ubuntu.com/ubuntu/
Suites: noble-security
Components: main restricted universe multiverse
Signed-By: /usr/share/keyrings/ubuntu-archive-keyring.gpg
  • เปลี่ยน de.archive.ubuntu.com เป็น mirror1.ku.ac.th

update

sudo apt update -y
sudo apt upgrade -y

Download โค้ด devstack

git clone https://opendev.org/openstack/devstack
cd devstack
vim local.conf

สร้าง ไฟล์ local.conf

[[local|localrc]]
PUBLIC_INTERFACE=eth2
IP_VERSION=4
SERVICE_IP_VERSION=4
TUNNEL_IP_VERSION=4
HOST_IP=192.168.35.10
FLOATING_RANGE=192.168.40.100/27
SERVICE_HOST=192.168.35.10
MYSQL_HOST=192.168.35.10
RABBIT_HOST=192.168.35.10
GLANCE_HOSTPORT=192.168.35.10:9292
ADMIN_PASSWORD=secret
DATABASE_PASSWORD=$ADMIN_PASSWORD
RABBIT_PASSWORD=$ADMIN_PASSWORD
SERVICE_PASSWORD=$ADMIN_PASSWORD
LOGFILE=/opt/stack/logs/stack.sh.log
FORCE=yes

เมื่อติดตั้ง เรียบร้อย

รายละเอียด ของ network ip a

ไฟล์ localrc สำหรับการติดตั้ง OpenStack (DevStack)

ไฟล์นี้กำหนดค่าพื้นฐานสำหรับการตั้งค่า OpenStack ผ่าน DevStack โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมสำหรับการพัฒนาหรือทดลองใช้งาน

คำอธิบายค่าพารามิเตอร์

การตั้งค่าเครือข่าย

  • PUBLIC_INTERFACE=eth2
    กำหนดชื่ออินเทอร์เฟซเครือข่ายที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อเครือข่ายภายนอก (External Network)

  • IP_VERSION=4, SERVICE_IP_VERSION=4, TUNNEL_IP_VERSION=4
    ระบุการใช้ IPv4 สำหรับเครือข่าย:

  • การสื่อสารทั่วไป (IP Version)

  • การสื่อสารบริการ (Service IP)

  • การสื่อสารผ่าน tunnel (Tunnel IP)

  • HOST_IP=192.168.35.10
    ที่อยู่ IP ของโฮสต์ที่ใช้รัน DevStack

  • FLOATING_RANGE=192.168.40.100/27
    ช่วงที่อยู่ IP สำหรับ Floating IP เพื่อเชื่อมต่อ VM กับเครือข่ายภายนอก

การตั้งค่าบริการ

  • SERVICE_HOST=192.168.35.10
    ระบุโฮสต์ที่ใช้รันบริการ OpenStack ทั้งหมด

  • MYSQL_HOST=192.168.35.10
    ระบุโฮสต์ที่ติดตั้งฐานข้อมูล MySQL

  • RABBIT_HOST=192.168.35.10
    ระบุโฮสต์ที่ติดตั้ง RabbitMQ (Message Queue)

  • GLANCE_HOSTPORT=192.168.35.10:9292
    ระบุ Endpoint ของ Glance สำหรับจัดการ Image

การตั้งค่ารหัสผ่าน

  • ADMIN_PASSWORD=secret
    รหัสผ่านของผู้ดูแลระบบ (Admin)

  • DATABASE_PASSWORD=$ADMIN_PASSWORD
    รหัสผ่านสำหรับเข้าถึงฐานข้อมูล

  • RABBIT_PASSWORD=$ADMIN_PASSWORD
    รหัสผ่านสำหรับ RabbitMQ

  • SERVICE_PASSWORD=$ADMIN_PASSWORD
    รหัสผ่านสำหรับเข้าถึงบริการอื่น ๆ

การจัดการ Logs และการบังคับติดตั้ง

  • LOGFILE=/opt/stack/logs/stack.sh.log
    ระบุไฟล์สำหรับบันทึก log ของ DevStack

  • FORCE=yes
    บังคับให้ DevStack ดำเนินการติดตั้งต่อแม้จะมีข้อผิดพลาดบางประการ

อ้างอิง

ความสำคัญของ br-ex ใน OpenStack สำหรับ External Network

อุปกรณ์ br-ex หรือ Bridge External ใน OpenStack มีบทบาทสำคัญในการเชื่อมโยงระหว่างเครือข่ายภายในของ OpenStack และเครือข่ายภายนอก เช่น อินเทอร์เน็ตหรือเครือข่ายองค์กร

ความสำคัญของ br-ex

  1. จัดการ Floating IP

  2. br-ex ช่วยให้ Virtual Machines (VMs) สามารถเข้าถึงเครือข่ายภายนอกได้โดยผ่าน Floating IP

  3. Floating IP เป็น IP เสมือนที่ถูกกำหนดให้กับ VM เพื่อให้สามารถเข้าถึงได้จากภายนอก เช่น อินเทอร์เน็ต

  4. การกำหนดเส้นทาง (Routing)

  5. เส้นทางการรับส่งข้อมูลจาก External Network ถูกกำหนดผ่าน br-ex ไปยัง VM ผ่าน Neutron Service

  6. สนับสนุนการใช้งานทั้ง IPv4 และ IPv6

  7. การเชื่อมต่อกับ Physical Interface

  8. br-ex ทำหน้าที่เป็นสะพานระหว่าง Virtual Bridge กับ Physical Interface จริง เช่น eth2

  9. ช่วยให้ทราฟฟิกจากเครือข่ายจริงถูกส่งต่อไปยังระบบเสมือน

  10. บทบาทใน Network Node

  11. br-ex มักถูกใช้งานใน Network Node หรือ Controller Node เพื่อจัดการ External Network
  12. เป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างระบบ Networking ใน OpenStack

วิธีการตั้งค่า br-ex

  1. สร้าง Virtual Bridge
    สร้าง br-ex ด้วยคำสั่ง ovs-vsctl:
devstack ทำให้แล้ว
ovs-vsctl add-br br-ex
ovs-vsctl add-port br-ex eth2

  1. เชื่อมต่อกับ Neutron กำหนด External Network ให้เชื่อมต่อกับ br-ex ใน Neutron Configuration

  2. การกำหนด Floating Range Floating IP ต้องถูกกำหนดในช่วงที่รองรับกับเครือข่ายภายนอก เช่น 

    FLOATING_RANGE=192.168.40.100/27

วิธีการคำนวณ Network Address จาก CIDR

ขั้นตอนการคำนวณ Network Address

  1. แปลง IP Address เป็น Binary

  2. แปลงแต่ละส่วน (Octet) ของ IP Address ให้เป็นเลขฐานสอง

  3. ตัวอย่าง: 

    IP Address: 192.168.40.100
Binary:     11000000.10101000.00101000.01100100

  4. แปลง Subnet Mask จาก CIDR เป็น Binary

  5. ใช้ค่า CIDR เพื่อระบุจำนวนบิตของ Subnet Mask

  6. ตัวอย่าง /27 หมายถึง 27 บิตแรกเป็น 1 และบิตที่เหลือเป็น 0 

    CIDR:        /27
Subnet Mask: 11111111.11111111.11111111.11100000

  7. ทำ AND Operation ระหว่าง Binary ของ IP Address และ Subnet Mask

  8. ทำ AND (1 AND 1 = 1, 1 AND 0 = 0, 0 AND 0 = 0) ระหว่าง Binary ของ IP Address และ Subnet Mask

  9. ตัวอย่าง: 

    IP Address:     11000000.10101000.00101000.01100100
Subnet Mask:    11111111.11111111.11111111.11100000
Result:         11000000.10101000.00101000.01100000

  10. แปลงผลลัพธ์กลับเป็นเลขฐานสิบ

  11. แปลง Binary ผลลัพธ์กลับเป็นรูปแบบ Decimal
  12. ตัวอย่าง: 
    11000000.10101000.00101000.01100000 → 192.168.40.96

ข้อมูลพื้นฐาน

CIDR: /27

  • หมายถึง Subnet Mask เท่ากับ 255.255.255.224 (27 บิตสำหรับ Network, เหลือ 5 บิตสำหรับ Host)
  • จำนวน IP ทั้งหมดใน Subnet: \( 2^5 = 32 \)

Network Address

  • ใช้ค่าเริ่มต้นของช่วง IP ใน Subnet
  • 192.168.40.96 (เป็น Network Address ของ Subnet ที่ครอบคลุม 192.168.40.100)

Broadcast Address

  • ใช้ค่า IP สุดท้ายของช่วง Subnet
  • 192.168.40.127

ช่วง IP ที่ใช้ได้ (Usable Range)

  • ลบ Network Address และ Broadcast Address ออก
  • Usable Range: 192.168.40.97 ถึง 192.168.40.126

สรุปตาราง ip

ประเภท ค่า
Network Address 192.168.40.96
Subnet Mask 255.255.255.224
Broadcast Address 192.168.40.127
Usable IP Range 192.168.40.97-126
จำนวน IP ใช้ได้ 30 IP

br-ex ใน OpenStack: อธิบายอย่างละเอียด

br-ex เป็นชื่อของ bridge หรือ สวิตช์เสมือน หนึ่งใน OpenStack ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเชื่อมต่อเครือข่ายภายในของเครื่องเสมือน (VM) เข้ากับเครือข่ายภายนอก ในสภาพแวดล้อมของ OpenStack ที่ใช้ Open vSwitch (OVS) เป็นหลัก br-ex จะทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างพอร์ตเครือข่ายทางกายภาพ (physical network interface) และพอร์ตเครือข่ายเสมือนที่สร้างขึ้นสำหรับ VM ต่างๆ

ทำไมถึงเรียกว่า br-ex?

  1. br: ย่อมาจาก bridge หรือ สวิตช์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่ใช้เชื่อมต่อหลายๆ เครือข่ายเข้าด้วยกัน
  2. ex: อาจย่อมาจาก external หรือ exchange ซึ่งบ่งบอกว่า bridge นี้ทำหน้าที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายภายนอก

บทบาทหลักของ br-ex

  1. เชื่อมต่อเครือข่ายภายในกับภายนอก: br-ex จะเชื่อมต่อพอร์ตเครือข่ายทางกายภาพของเซิร์ฟเวอร์ที่ติดตั้ง OpenStack เข้ากับพอร์ตเครือข่ายเสมือนที่สร้างขึ้นสำหรับ VM ต่างๆ ทำให้ VM สามารถสื่อสารกับโลกภายนอกได้
  2. จัดการการรับส่งข้อมูล: br-ex จะทำหน้าที่รับส่งข้อมูลระหว่าง VM ต่างๆ และระหว่าง VM กับเครือข่ายภายนอก โดยอาศัยหลักการทำงานของ bridge ในการตัดสินใจว่าจะส่งแพ็กเก็ตข้อมูลไปยังพอร์ตใด
  3. สร้าง VLAN: br-ex สามารถใช้ในการสร้าง VLAN (Virtual Local Area Network) เพื่อแยกกลุ่มของ VM ออกจากกัน ทำให้แต่ละกลุ่มสามารถสื่อสารกันได้ภายในกลุ่มโดยไม่รบกวนกลุ่มอื่นๆ

การทำงานของ br-ex (ในภาพรวม)

  • เมื่อมีการสร้าง VM ขึ้นมา OpenStack จะสร้างพอร์ตเครือข่ายเสมือนขึ้นมาหนึ่งพอร์ต และเชื่อมต่อพอร์ตนี้เข้ากับ br-ex
  • แพ็กเก็ตข้อมูลที่ส่งมาจาก VM จะถูกส่งผ่าน br-ex ไปยังพอร์ตเครือข่ายทางกายภาพที่เชื่อมต่อกับสวิตช์ภายนอก
  • แพ็กเก็ตข้อมูลที่ส่งมาจากเครือข่ายภายนอกจะถูกส่งผ่าน br-ex เข้าไปยังพอร์ตเครือข่ายเสมือนของ VM ที่เป็นปลายทาง

สรุป br-ex เป็นองค์ประกอบสำคัญในสถาปัตยกรรมเครือข่ายของ OpenStack ที่ช่วยในการเชื่อมต่อและจัดการการรับส่งข้อมูลระหว่าง VM ต่างๆ และระหว่าง VM กับเครือข่ายภายนอก การทำความเข้าใจบทบาทของ br-ex จะช่วยให้ผู้ดูแลระบบสามารถแก้ไขปัญหาและปรับแต่งเครือข่ายของ OpenStack ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

br-ex แตกต่างจาก Bridge อื่นๆ ใน OpenStack อย่างไร

br-ex เป็น bridge พิเศษใน OpenStack ที่มีบทบาทสำคัญในการเชื่อมต่อเครือข่ายภายในของเครื่องเสมือน (VM) เข้ากับเครือข่ายภายนอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการส่งต่อ traffic จาก provider network ไปยัง physical network

เพื่อให้เข้าใจความแตกต่างได้ชัดเจนขึ้น ลองเปรียบเทียบ br-ex กับ bridge อื่นๆ ที่พบได้ทั่วไปใน OpenStack เช่น br-int และ br-tun

br-ex vs. br-int

  • br-int: เป็น bridge ที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อพอร์ตของ router (qg-xxx) เข้ากับ patch port ที่เชื่อมไปยัง br-ex ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการรับส่ง traffic ระหว่าง network provider กับ network tenant
  • br-ex: ทำหน้าที่เชื่อมต่อ patch port จาก br-int เข้ากับพอร์ตทางกายภาพ (physical port) เพื่อส่ง traffic ออกไปยังเครือข่ายภายนอก

br-ex vs. br-tun

  • br-tun: ใช้สำหรับการสร้าง tunnel หรืออุโมงค์สำหรับการสื่อสารระหว่าง node ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ต้องการสร้างเครือข่าย overlay
  • br-ex: ไม่ได้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการสร้าง tunnel แต่มีหน้าที่ในการส่งต่อ traffic ที่ผ่าน tunnel มาแล้วไปยังเครือข่ายภายนอก สรุป: br-tun เน้นเรื่องการสร้าง tunnel สำหรับการสื่อสารระหว่าง node ขณะที่ br-ex เน้นเรื่องการส่งต่อ traffic ออกไปยังเครือข่ายภายนอก
Bridge หน้าที่หลัก เชื่อมต่อกับ
br-ex เชื่อมต่อเครือข่ายภายในกับภายนอก patch port จาก br-int, พอร์ตทางกายภาพ
br-int เชื่อมต่อ router กับ br-ex พอร์ตของ router, patch port ไปยัง br-ex
br-tun สร้าง tunnel สำหรับการสื่อสารระหว่าง node node ต่างๆ