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TungstenFabric安装的示例分析

这篇文章主要介绍Tungsten Fabric安装的示例分析，文中介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们一定要看完！

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Tungsten Fabric 组件的HA行为

如果计划设置用于关键流量，则始终需要使用HA。

Tungsten Fabric拥有不错的HA实施，已经以下的文档中有相关信息。

  • http://www.opencontrail.org/opencontrail-architecture-documentation/#section2_7

这里我想多说的一件事，cassandra的keyspace在configdb和analyticsdb之间具有不同的replication-factor。

  • configdb:
    https://github.com/Juniper/contrail-controller/blob/master/src/config/common/vnc_cassandra.py#L609

  • analytics:
    https://github.com/Juniper/contrail-analytics/blob/master/contrail-collector/db_handler.cc#L524

由于configdb的数据已复制到所有的cassandras，因此即使某些节点的磁盘崩溃并需要抹掉，也不太可能丢失数据。另一方面，由于analyticsdb的replication-factor始终设置为2，因此如果两个节点同时丢失数据，那么数据就可能会丢失。

多NIC安装

在安装Tungsten Fabric时，许多情况下都需要进行多NIC安装，例如用于管理平面和控制/数据平面的，都是单独的NIC。

  • 绑定（bonding）不在此讨论中，因为bond0可以直接由VROUTER_GATEWAY参数指定

我需要明确一下在此设置中vRouter的有趣的行为。

对于controller/analytics来说，与典型的Linux安装并没有太大区别，这是因为Linux可以与多个NIC和其自己的路由表（包括使用静态路由）很好地协同工作。

另一方面，在vRouter节点中您需要注意的是，vRouter在发送报文时不会使用Linux路由表，而是始终将报文发送到网关IP。

  • 这可以使用concert-vrouter-agent.conf中的网关参数和vrouter-agent容器的环境变量中的VROUTER_GATEWAY进行设置

因此，在设置多NIC安装时，如果需要指定VROUTER_GATEWAY，那么您需要小心一点。

如果没有指明，并且Internet访问的路由（0.0.0.0/0）是由管理NIC而不是数据平面NIC所覆盖，那么vrouter-agent容器将选择保存该节点默认路由的NIC，尽管那不会是正确的NIC。

在这种情况下，您需要显式指定VROUTER_GATEWAY参数。

由于这些行为的存在，当您要将报文从虚拟机或容器发送到NIC（除了vRouter使用的NIC之外的其它NIC）时，仍然需要谨慎一些，因为它同样不会检查Linux路由表，并且它始终使用与其它vRouter通信相同的NIC。

  • 据我所知，来自本地链接服务或无网关的报文也显示出类似的行为

在这种情况下，您可能需要使用简单网关（simple-gateway）或SR-IOV。

  • https://github.com/Juniper/contrail-controller/wiki/Simple-Gateway

调整集群大小

对于Tungsten Fabric集群的一般规格（sizing），您可以使用下面的表。

  • https://github.com/hartmutschroeder/contrailandrhosp10#21sizing-the-controller-nodes-and-vms

如果集群规模很大，则需要大量资源来保障控制平面的稳定。

请注意，从5.1版本开始，analytics数据库（以及analytics的某些组件）成为了可选项。因此，如果您只想使用Tungsten Fabric中的控制平面，我建议使用5.1版本。

  • https://github.com/Juniper/contrail-analytics/blob/master/specs/analytics_optional_components.md

尽管没有一个方便的答案，但集群的大小也是很重要的，因为它取决于很多因素。

  • 我曾经尝试用一个K8s集群（ https://kubernetes.io/docs/setup/cluster-large/）部署了近5,000个节点。在它与一个具有64个vCPU和58GB内存的控制器节点配合使用时效果很不错，尽管当时我并没有创建太多的端口、策略和逻辑路由器等。

  • 这个Wiki也描述了一些有关海量规模集群的真实经验：
    https://wiki.tungsten.io/display/TUN/KubeCon+NA+in+Seattle+2018

由于可以随时从云中获取大量资源，因此最好的选择应该是按照实际需求的大小和流量来模拟集群，并查看其是否正常运行，以及瓶颈是什么。

Tungsten Fabric在应对海量规模方面拥有一些很好的功能，例如，基于集群之间的MP-BGP的多集群设置，以及基于3层虚拟网络的BUM丢弃功能，这大概就是其具备可扩展性和稳定性虚拟网络的关键。

  • https://bugs.launchpad.net/juniperopenstack/+bug/1471637

为了说明控件的横向扩展行为，我在AWS中创建了一个包含980个vRouter和15个控件的集群。

  • 所有控制节点均具有4个vCPU和16GB内存
    Tungsten Fabric安装的示例分析

当控制节点的数量为15时，XMPP的连接数最多只有113，因此CPU使用率不是很高（最高只有5.4％）。

Tungsten Fabric安装的示例分析

但是，当其中12个控制节点停止工作时，剩余的每个控制节点的XMPP连接数将高达708，因此CPU使用率变得很高（21.6％）。

因此，如果您需要部署大量的节点，那么可能需要仔细规划控制节点的数量。

Tungsten Fabric安装的示例分析

kubeadm

在撰写本文档时，ansible-deployer尚未支持K8s master HA。

  • https://bugs.launchpad.net/juniperopenstack/+bug/1761137

由于kubeadm已经支持K8s master HA，因此我将介绍集成基于kubeadm的k8s安装和基于YAML的Tungsten Fabric安装的方法。

  • https://kubernetes.io/docs/setup/independent/high-availability/

  • https://github.com/Juniper/contrail-ansible-deployer/wiki/Provision-Contrail-Kubernetes-Cluster-in-Non-nested-Mode

与其它CNI一样，也可以通过“kubectl apply”命令直接安装Tungsten Fabric。但要实现此目的，需要手动配置一些参数，例如控制器节点的IP地址。

对于此示例的设置，我使用了5个EC2实例（AMI也一样，ami-3185744e），每个实例具有2个vCPU、8 GB内存、20 GB磁盘空间。VPC的CIDR为172.31.0.0/16。

Tungsten Fabric安装的示例分析

我将附上一些原始和修改的yaml文件以供进一步参考。

  • https://github.com/tnaganawa/tungstenfabric-docs/blob/master/cni-tungsten-fabric.yaml.orig

  • https://github.com/tnaganawa/tungstenfabric-docs/blob/master/cni-tungsten-fabric.yaml

然后，您终于有了（多数情况下）已经启动了的具有Tungsten Fabric CNI的kubernetes HA环境。

注意：CoreDNS在此输出中未处于活动状态，我将在本节稍后的部分对此进行修复。

Tungsten Fabric安装的示例分析在创建cirros部署后，就像“启动并运行”部分所描述的一样，两个vRouter节点之间已经可以ping通了。

  • 输出是相同的，但现在在两个vRouter之间使用的是MPLS封装！

Tungsten Fabric安装的示例分析

注意：要使coredns处于活动状态，需要进行两项更改。

Tungsten Fabric安装的示例分析

终于，coredns也处于活动状态，集群已完全启动！

Tungsten Fabric安装的示例分析

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