openstack学习之neutron_dhcp_agent



dhcp agent用来给一个网络提供DHCP服务。网络的IP地址可以再创建subnet时指定。

dhcp agent启动命令dhcp_agent.py，启动是提供neutron.conf和dhcp_agent.ini配置文件。

重要的配置项

interface_driver ，dhcp agent使用interface_driver来创建tap设备。

dhcp_driver，实现dhcp服务的代码，默认配置是neutron.agent.linux.dhcp.Dnsmasq。dhcp agent默认使用dnsmasq来实现dhcp服务。

dhcp_agent_manager， RPC服务的manager，默认是neutron.agent.dhcp_agent.DhcpAgentWithStateReport

dhcp agent功能

主要有三个任务：

1）报告状态。

2）处理RPC API。

3）启动dhcp服务

1）报告状态

            self.heartbeat = loopingcall.FixedIntervalLoopingCall(

                self._report_state)

            self.heartbeat.start(interval=report_interval)

2）处理RPC API

RPC API处理代码在DhcpAgent中。dhcp agent提供了哪些RPC API可以查看它提供的client来查看。

client代码位于dhcp_rpc_agent_api.py 

DhcpAgentNotifyAPI

"""API for plugin to notify DHCP agent."""

主要有：

    VALID_METHOD_NAMES = ['network.create.end',

                          'network.update.end',

                          'network.delete.end',

                          'subnet.create.end',

                          'subnet.update.end',

                          'subnet.delete.end',

                          'port.create.end',

                          'port.update.end',

                          'port.delete.end']

dnsmasq如何分配IP地址？

通过2个参数文件来分配：

--addn-hosts

-dhcp-hostsfile

dhcp agent会生成这两个文件。其中一个根据mac地址给虚拟分配IP,另一个根据hosname分配。具体可参考dnsmasq使用。

这两个文件如何更新？如有新的虚拟机创建时

dhcp agent会调用dhcp_driver.reload_allocations来更新配置文件。reload_allocations会根据新网络配置重新生成配置文件，具体参看代码。

dhcp agent会在收到如下4种消息时调用reload_allocations

port_update_end

port_delete_end

subnet_update_end

subnet_delete_end

在收到network_create_end后，dhcp agent会在启动一个dhcp（dnsmasq）进程服务这个新网络。dhcp agent则由dhcp agent schduler选择。见后文。

上述消息何时发出？

通知消息在neturon rest API的前端实现中发出：neutron.api.v2.base.py

Controller

notifier_method = self._resource + '.create.end'

notifier_method = self._resource + '.delete.end'

notifier_method = self._resource + '.update.end'

可以看到针对每种resource(network, subnet, port)，都会有相应的消息发出。dhcp agent根据这些消息来决定何时重新加载dnsmasp配置文件。

还有用来实现dhcp agent scheduler的API

network_removed_from_agent

network_added_to_agent

agent_updated

针对dhcp agent scheduler有如操作命令(在python-neutronclient中)：

 neutron dhcp-agent-list-hosting-net List DHCP agents hosting a network.

 neutron  dhcp-agent-network-add Add a network to a DHCP agent.

 neutron  dhcp-agent-network-remove Remove a network from a DHCP agent.

dhcp agent scheduler

通过dhcp agent scheduler,系统中可以部署多个dhcp agent：

1）增加可用性(HA, high availability)，避免单点失败(SOF, single point of failure)

2）增加性能，多个dhcp agent可以安装在多台机器上，同时服务。

如何调度dhcp agent

调度算法通过network_scheduler_driver配置，默认是neutron.scheduler.dhcp_agent_scheduler.ChanceScheduler

class ChanceScheduler(object):

    """Allocate a DHCP agent for a network in a random way.

    More sophisticated scheduler (similar to filter scheduler in nova?)

    can be introduced later.

    """

可以看出，这个实现采用了随机分配算法。

如何调用dhcp agent scheduler

通过neutron.api.rpc.agentnotifiers.dhcp_rpc_agent_api.py中

def notify(self, context, data, method_name): 发送消息时，会调用

self._notify_agents，有代码

            schedule_required = method == 'port_create_end'

            if schedule_required:

                agents = self._schedule_network(admin_ctx, network, agents)

可以看到当系统中有新的port创建后，会调用dhcp agent scheduler分配dhcp agent。

3）启动dhcp服务

代码逻辑在def run(self)中

    def after_start(self):

        self.run()

        LOG.info(_("DHCP agent started"))

after_start在manager中被调用。

    def run(self):

        """Activate the DHCP agent."""

        self.sync_state()

        self.periodic_resync()

sync_state()

根据系统中的网络配置，启动dhcp服务器进程(dnsmasq)。sync_state()在dhcp agent启动后运行一次。

periodic_resync

周期执行。

_periodic_resync_helper：高函数周期性调用sync_state()

dhcp agent会缓存一些网路的信息，通过该任务和neutron同步网络信息，更新本地缓存。

其他：

创建port, create_port

系统会分配一个MAC和IP地址给这个port(也可以由用户选定IP地址)

代码位于neutron.neutron.db.db_base_plugin_v2.py

mac_address = NeutronDbPluginV2._generate_mac

ips = self._allocate_ips_for_port(context, network, port)

neutron的各种插件实现(core plugin or service plugin)都继承于db包下的对象，这些object实现了对相应资源数据模型的操作。