Comment configurer les plugins et agents Neutron pour un environnement cloud flexible et scalable

Dans un environnement cloud, la gestion de la connectivité réseau et de l'isolation est essentielle pour assurer une communication fluide entre les instances tout en maintenant des conditions de sécurité strictes. Ce processus repose principalement sur l’utilisation de Neutron, un service OpenStack qui fournit des fonctionnalités de mise en réseau. Les plugins et agents Neutron sont des éléments cruciaux qui permettent de configurer et de gérer des réseaux virtuels, offrant ainsi une architecture flexible et évolutive. Nous allons explorer la configuration des principaux plugins et agents nécessaires pour un environnement cloud tel que celui de GitforGits, tout en détaillant les étapes de mise en place de ces composants dans un réseau basé sur VLAN et VXLAN.

Le plugin Modular Layer 2 (ML2) est le plus couramment utilisé dans Neutron. Il offre une grande modularité et permet de prendre en charge divers types de réseaux L2, tels que VLAN, VXLAN, et GRE. Ce plugin est idéal pour les environnements qui exigent une flexibilité dans le choix des technologies et des mécanismes de réseau. Par exemple, avec ML2, il est possible de configurer des réseaux utilisant Open vSwitch (OVS) ou LinuxBridge, selon les besoins spécifiques du réseau. Le mécanisme ML2 permet ainsi de soutenir une large gamme de scénarios de connectivité réseau.

Le plugin L3, quant à lui, prend en charge la gestion du routage entre différents réseaux, permettant la communication inter-réseaux et la gestion des IP flottantes pour l’accès externe. Ce plugin est indispensable dans les environnements nécessitant des capacités de routage pour connecter des réseaux privés à des réseaux externes. Il gère également le routage virtuel distribué (DVR), qui est essentiel pour garantir une haute disponibilité et une évolutivité de l'infrastructure réseau.

L'agent de métadonnées, de son côté, fournit les métadonnées des instances aux machines virtuelles, permettant ainsi d’accéder à des informations comme les clés SSH et les données utilisateurs. Il travaille en tandem avec les agents DHCP et L3 pour s'assurer que les instances reçoivent les métadonnées nécessaires à leur configuration initiale. Cet agent est particulièrement utile dans des environnements où une configuration automatisée des instances est requise.

Le rôle de l’agent Open vSwitch (OVS) est de gérer la configuration des commutateurs virtuels sur les nœuds de calcul et de réseau, en s’occupant des tâches telles que la création et la gestion des VLANs et des tunnels VXLAN. L'agent OVS est souvent préféré dans les environnements qui utilisent Open vSwitch pour la connectivité réseau et l’isolation des réseaux. En revanche, pour des environnements plus simples, l’agent LinuxBridge peut être utilisé comme alternative à OVS, gérant les ponts réseau sur les nœuds de calcul et de réseau avec la technologie LinuxBridge.

Mise en place des plugins et agents Neutron

Pour configurer ces plugins et agents dans un environnement cloud comme celui de GitforGits, il est nécessaire de suivre plusieurs étapes pour assurer une intégration complète et fonctionnelle.

La configuration du plugin ML2 commence par la modification du fichier de configuration /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini, où il convient de spécifier les types de réseau (comme VLAN et VXLAN) et de sélectionner le mécanisme de gestion des réseaux (par exemple, Open vSwitch). L’ajout des identifiants de réseau et la définition des plages VLAN et VXLAN doivent également être effectués pour adapter la configuration aux besoins de l'environnement.

Une fois le plugin ML2 configuré, il est essentiel de configurer l’agent OVS en éditant le fichier /etc/neutron/plugins/ml2/openvswitch_agent.ini. Ce fichier permet de définir les paramètres de l’agent OVS, tels que l’adresse IP locale, les types de tunnel, et la cartographie des ponts physiques aux ponts OVS.

L’agent L3, responsable du routage, doit être configuré dans le fichier /etc/neutron/l3_agent.ini, où il est nécessaire de définir le pilote d'interface (comme Open vSwitch) et de spécifier le pont utilisé pour les réseaux externes. Similairement, l'agent DHCP, en charge de l'attribution des adresses IP, est configuré dans le fichier /etc/neutron/dhcp_agent.ini en ajustant les paramètres appropriés pour le driver DHCP et le type d’interface utilisé.

Pour les métadonnées des instances, l'agent de métadonnées est configuré dans le fichier /etc/neutron/metadata_agent.ini, où il faut fournir l'adresse IP du contrôleur et définir un secret partagé pour la communication sécurisée avec les instances.

Vérification du bon fonctionnement

Après avoir configuré les différents plugins et agents, il est crucial de redémarrer les services Neutron pour appliquer les modifications. Cela inclut le redémarrage des services tels que le serveur Neutron, les agents OVS, L3, DHCP et de métadonnées.

Il est également possible de tester la fonctionnalité du réseau en créant un réseau de test dans Neutron et en associant une sous-réseau à ce réseau. En lançant une instance et en vérifiant l’attribution d’une adresse IP, ainsi que l’accès au service de métadonnées, on peut s’assurer que le réseau fonctionne comme prévu.

Ajouts importants

Une fois les agents et plugins configurés, il est essentiel de se rappeler que la gestion du réseau dans un environnement cloud nécessite également une surveillance continue. La performance du réseau doit être régulièrement évaluée pour détecter toute anomalie. Il peut être nécessaire d'ajuster les configurations des agents ou des plugins en fonction de l'évolution des besoins du cloud. L'intégration de systèmes de sécurité, comme les pare-feu virtuels et les règles de sécurité, est également indispensable pour protéger les données et garantir la sécurité des instances dans un environnement multi-locataire.

Comment configurer et gérer un équilibreur de charge avec OpenStack : les étapes essentielles

Après la création d'un équilibreur de charge, il est primordial de vérifier son statut pour s'assurer que tout fonctionne comme prévu. Cette vérification initiale permet de confirmer que l'équilibreur de charge est bien en cours de création, puis qu'il passe à l'état ACTIVE lorsqu'il est prêt à être utilisé. Pour ce faire, la commande suivante peut être utilisée :
openstack loadbalancer show gitforgits-lb.

Création d'un pool d'équilibrage de charge

Pour créer un pool d'équilibrage de charge, la commande suivante doit être exécutée :
openstack loadbalancer pool create --name gitforgits-pool --lb-algorithm ROUND_ROBIN --listener <listener_id> --protocol HTTP.
Ici, les paramètres sont les suivants :

• --name gitforgits-pool : nom du pool.

• --lb-algorithm ROUND_ROBIN : spécification de l'algorithme de répartition du trafic (par exemple, ROUND_ROBIN, LEAST_CONNECTIONS, SOURCE_IP).

• --listener <listener_id> : ID du listener qui recevra le trafic.

• --protocol HTTP : le protocole utilisé pour le pool.

En exécutant cette commande, vous créez un pool nommé gitforgits-pool qui utilise l'algorithme ROUND_ROBIN pour répartir le trafic HTTP.

Ajouter des membres au pool

Une fois le pool créé, il est nécessaire d'ajouter les serveurs backend au pool pour que l'équilibreur de charge puisse distribuer le trafic entre ces serveurs. La commande utilisée pour cela est :
openstack loadbalancer member create --subnet-id <subnet_id> --address 192.168.1.10 --protocol-port 80 gitforgits-pool.
Il est important de répéter cette commande pour chaque serveur que l'on souhaite ajouter au pool. Par exemple :
openstack loadbalancer member create --subnet-id <subnet_id> --address 192.168.1.11 --protocol-port 80 gitforgits-pool.
Cela ajoutera deux membres au pool gitforgits-pool, avec les adresses IP 192.168.1.10 et 192.168.1.11.

Vérification du statut du pool

Après avoir ajouté les membres, il est crucial de vérifier le statut du pool. La commande suivante permet de consulter ce statut :
openstack loadbalancer pool show gitforgits-pool.
Le statut devrait être ACTIVE et répertorier les membres ajoutés au pool.

Gestion des pools d'équilibrage de charge

Une gestion efficace des pools d'équilibrage de charge inclut le suivi du trafic, le dimensionnement du pool en fonction des besoins, et la mise à jour des membres en fonction de l'évolution du trafic ou des performances des serveurs backend.

Dimensionnement du pool

Lorsque le trafic augmente, il peut être nécessaire d'ajouter davantage de serveurs backend au pool pour répondre à la demande. Pour cela, la commande suivante peut être utilisée :
openstack loadbalancer member create --subnet-id <subnet_id> --address 192.168.1.12 --protocol-port 80 gitforgits-pool.
Cela permet d'ajouter un nouveau membre au pool, augmentant ainsi sa capacité de traitement.

En revanche, si un serveur doit être mis hors ligne pour maintenance ou s'il montre des signes de sous-performance, il est possible de le retirer du pool à l'aide de la commande :
openstack loadbalancer member delete gitforgits-pool <member_id>.

Modification de l'algorithme de répartition de charge

En fonction des besoins de l'application, il peut être nécessaire de changer l'algorithme de répartition du trafic. Par exemple, pour passer de l'algorithme ROUND_ROBIN à l'algorithme LEAST_CONNECTIONS, qui dirige le trafic vers le serveur ayant le moins de connexions actives, la commande suivante est utilisée :
openstack loadbalancer pool set --lb-algorithm LEAST_CONNECTIONS gitforgits-pool.

Surveillance et vérification de la santé des membres

Un aspect essentiel de la gestion des pools est la surveillance des membres du pool, afin de s'assurer que tous les serveurs backend fonctionnent de manière optimale. Cela inclut la mise en place de moniteurs de santé qui vérifieront régulièrement l'état des serveurs et garantiront que le trafic n'est dirigé que vers les serveurs en bon état. Pour configurer un moniteur de santé, la commande suivante peut être utilisée :
openstack loadbalancer healthmonitor create --delay 5 --timeout 3 --max-retries 3 --type HTTP --pool gitforgits-pool --url-path /.
Les paramètres de cette commande sont :

• --delay 5 : délai entre deux vérifications de santé (en secondes).

• --timeout 3 : délai d'attente pour une réponse (en secondes).

• --max-retries 3 : nombre de tentatives avant de marquer un membre comme unhealthy.

• --type HTTP : protocole utilisé pour la vérification.

• --url-path / : le chemin URL à vérifier.

Ainsi, chaque membre du pool sera vérifié toutes les 5 secondes, et s'il ne répond pas trois fois d'affilée, il sera retiré du pool.

Vérification du statut du moniteur de santé

Pour vérifier l'état du moniteur de santé, la commande suivante est utilisée :
openstack loadbalancer healthmonitor show <monitor_id>.

Test et validation de la fonctionnalité de l'équilibreur de charge

En cas de panne d'un serveur backend, il est recommandé de simuler une défaillance en arrêtant le service sur l'un des serveurs :
sudo systemctl stop apache2.
Ensuite, il faut à nouveau vérifier la VIP pour s'assurer que l'équilibreur de charge dirige désormais le trafic vers les serveurs restants en bon état de fonctionnement.

Configuration des écouteurs et VIP

Les écouteurs (listeners) et les adresses IP virtuelles (VIP) sont des composants essentiels dans la configuration d'un équilibreur de charge Octavia. Les écouteurs définissent le protocole et le port d'écoute de l'équilibreur, tandis que les VIP représentent l'adresse utilisée par les clients pour accéder aux services. La commande pour créer un écouteur est la suivante :
openstack loadbalancer listener create --name gitforgits-http-listener --protocol HTTP --protocol-port 80 --loadbalancer gitforgits-lb.
Cela crée un écouteur HTTP qui attend les connexions sur le port 80 pour l'équilibreur de charge spécifié. Une fois l'écouteur créé, il est possible de vérifier sa configuration avec la commande :
openstack loadbalancer listener show gitforgits-http-listener.

Les VIP sont généralement automatiquement affectées lors de la création de l'équilibreur de charge, mais il est important de vérifier leur bon fonctionnement pour assurer une distribution correcte du trafic.

Comment configurer et gérer un équilibreur de charge avec SSL et VIP dans Octavia ?

Lors de la création d’un équilibreur de charge dans OpenStack, l’adresse VIP joue un rôle fondamental en tant que point d'entrée pour le trafic entrant. En effet, la VIP est l’adresse IP attribuée à l’équilibreur de charge, que les clients utiliseront pour diriger leur trafic. Par défaut, OpenStack attribue automatiquement cette adresse lors de la création d’un load balancer, mais il est possible de spécifier une adresse IP statique en utilisant la commande appropriée lors de la création du load balancer. Par exemple :

css
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openstack loadbalancer create --name gitforgits-lb --vip-address <IP_statique> --vip-subnet-id <ID_Sous_Réseau>

Il est important de vérifier que la VIP est correctement associée au sous-réseau et à l’équilibreur de charge en utilisant la commande suivante :

sql
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openstack loadbalancer show gitforgits-lb

Cela permet de s'assurer que l'IP virtuelle est fonctionnelle et bien configurée.

Gestion des auditeurs et de la VIP

Un autre aspect crucial dans la configuration d’un équilibreur de charge est la gestion des auditeurs. Ces derniers sont responsables de la réception du trafic réseau sur des ports spécifiques, comme HTTP ou HTTPS. Dans un environnement dynamique, il est souvent nécessaire d'ajouter ou de modifier des auditeurs en fonction de l’évolution des besoins du trafic ou des exigences de l'application.

Pour modifier un auditeur existant, par exemple pour changer le protocole de HTTP à HTTPS, la commande suivante permet de mettre à jour l’auditeur :

css
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openstack loadbalancer listener set --protocol HTTPS --protocol-port 443 gitforgits-http-listener

Il est également possible d'ajouter un auditeur supplémentaire pour gérer un autre type de trafic. Par exemple, pour ajouter un auditeur HTTPS à l'équilibreur de charge, on peut utiliser la commande suivante :

css
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openstack loadbalancer listener create --name gitforgits-https-listener --protocol HTTPS --protocol-port 443 --loadbalancer gitforgits-lb

Surveillance de l’utilisation de la VIP

Une fois l’équilibreur de charge et ses auditeurs configurés, il est essentiel de suivre l'utilisation de la VIP pour s'assurer que le trafic est correctement distribué entre les serveurs back-end. Ce suivi peut être réalisé à l’aide des outils de télémétrie d'OpenStack, comme Ceilometer, ou d'outils externes spécialisés dans la surveillance du réseau. Tester l’accès à la VIP est également un bon moyen de vérifier le bon fonctionnement de l’équilibreur de charge. Un test simple peut être effectué via la commande curl :

nginx
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curl http://<VIP>

Cela permet de confirmer que le trafic est bien dirigé vers l’équilibreur de charge et traité par un des serveurs back-end.

La terminaison SSL avec Octavia

Un autre aspect important dans la gestion des équilibreurs de charge est la terminaison SSL, qui consiste à décharger les tâches de chiffrement/déchiffrement SSL des serveurs back-end vers l’équilibreur de charge lui-même. Cette approche améliore les performances des serveurs back-end, leur permettant de se concentrer sur le traitement des requêtes plutôt que sur les opérations de chiffrement.

csharp
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openssl req -x509 -newkey rsa:4096 -keyout octavia.key -out octavia.crt -days 365 -nodes

Ensuite, il est nécessaire de créer un fichier PEM contenant à la fois la clé privée et le certificat :

bash
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cat octavia.crt octavia.key > octavia.pem

Ce fichier PEM sera utilisé pour configurer la terminaison SSL dans l’auditeur d’Octavia. La commande suivante permet de créer un auditeur HTTPS avec terminaison SSL :

css
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openstack loadbalancer listener create --name gitforgits-https-listener --protocol HTTPS --protocol-port 443 --loadbalancer gitforgits-lb --default-tls-container-ref <Référence_Conteneur_SSL>

Si vous utilisez Barbican, le service de stockage sécurisé d'OpenStack, il est nécessaire de d’abord télécharger le fichier PEM vers Barbican et d’obtenir la référence du conteneur avant de configurer l’auditeur.

Après avoir configuré l’auditeur, il est crucial de tester la terminaison SSL. Pour cela, l’utilisation de la commande curl en mode HTTPS permet de vérifier que le trafic passe bien par l’équilibreur de charge et que la terminaison SSL fonctionne comme prévu :

nginx
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curl -k https://<VIP>

Enfin, pour s’assurer que la terminaison SSL fonctionne correctement, il faut vérifier les logs sur les serveurs back-end. Puisque la terminaison SSL se fait au niveau de l’équilibreur de charge, les serveurs back-end ne traiteront que du trafic HTTP non chiffré. Il suffit alors de vérifier les logs d'accès Apache ou Nginx pour voir les requêtes HTTP provenant de l’équilibreur de charge.

Gestion continue des certificats SSL

Il est aussi essentiel de tester régulièrement la configuration SSL et la répartition du trafic, afin de garantir que l’équilibreur de charge répond efficacement aux besoins de sécurité et de performance du système.

Comment intégrer Octavia avec Neutron dans un environnement OpenStack

L'intégration d'Octavia avec Neutron dans un environnement OpenStack est essentielle pour assurer la gestion efficace des services de répartition de charge, notamment la création et la gestion des VIP (Virtual IPs), des sous-réseaux et du routage du trafic vers les serveurs backend. Octavia repose largement sur Neutron pour fournir la connectivité nécessaire, et une configuration correcte garantit une interaction fluide entre les deux composants, ce qui permet de maintenir une topologie réseau stable et performante.

Avant de commencer l'intégration d'Octavia avec Neutron, il est crucial de bien comprendre la configuration réseau existante dans Neutron. Cela permet de planifier correctement l'interconnexion des répartiteurs de charge avec les réseaux et sous-réseaux déjà en place. Une analyse approfondie des réseaux existants est donc indispensable. La première étape consiste à lister les réseaux et sous-réseaux présents dans Neutron à l'aide des commandes suivantes :

bash
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openstack network list
openstack subnet list

Ces commandes fournissent un inventaire des réseaux et sous-réseaux configurés dans Neutron. Il est nécessaire d'identifier le réseau qui sera utilisé pour l'adresse IP virtuelle (VIP) du répartiteur de charge ainsi que les réseaux connectés aux serveurs backend. Une fois ces éléments identifiés, il convient de vérifier que la configuration du réseau et des sous-réseaux respecte les critères nécessaires pour l'intégration d'Octavia.

bash
Copy code
openstack network create octavia-mgmt-net

Une fois le réseau créé, il faut ensuite définir un sous-réseau pour ce réseau de gestion :

bash
Copy code
openstack subnet create --network octavia-mgmt-net --subnet-range 192.168.100.0/24 --gateway 192.168.100.1 octavia-mgmt-subnet

Après la création de ces ressources, il est important de vérifier leur bonne configuration pour garantir que les amphores pourront s'y connecter sans problème :

bash
Copy code
openstack network show octavia-mgmt-net
openstack subnet show octavia-mgmt-subnet

Dans un environnement OpenStack, la gestion du trafic entrant et sortant des instances (et des amphores en particulier) est contrôlée par des groupes de sécurité définis dans Neutron. La configuration correcte de ces groupes de sécurité est donc essentielle pour permettre à Octavia de communiquer avec les réseaux et sous-réseaux gérés par Neutron. Un groupe de sécurité dédié à Octavia doit être créé, avec des règles spécifiques pour autoriser les connexions nécessaires. Par exemple :

bash
Copy code
openstack security group create octavia-mgmt-secgroup --description "Security group for Octavia management network"

openstack security group rule create --protocol tcp --dst-port 22:22 --remote-ip 192.168.100.0/24 octavia-mgmt-secgroup
openstack security group rule create --protocol icmp octavia-mgmt-secgroup
openstack security group rule create --protocol tcp --dst-port 9443:9443 --remote-ip 192.168.100.0/24 octavia-mgmt-secgroup

Ces règles permettent, respectivement, le trafic SSH (port 22), ICMP (pour la commande ping), et HTTPS (port 9443) pour la gestion d'Octavia. Ensuite, ces règles doivent être associées aux amphores lors de leur création.

Une fois les configurations de réseau et de sécurité en place, l'intégration avec Neutron peut être réalisée en ajustant les fichiers de configuration de Neutron. Le fichier /etc/neutron/neutron.conf doit être mis à jour pour s'assurer qu'Octavia est bien référencé comme fournisseur de services de répartition de charge (LBaaS). L'édition de ce fichier se fait en ajoutant la ligne suivante dans la section [service_providers] :

bash
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service_provider=LOADBALANCER:Octavia:octavia_driver:default

Cette ligne indique à Neutron que Octavia doit être utilisé comme fournisseur par défaut pour les services de répartition de charge. Une fois cette modification effectuée, les services Neutron doivent être redémarrés pour appliquer la nouvelle configuration :

bash
Copy code
sudo systemctl restart neutron-server

Après avoir effectué cette intégration, le déploiement d'un répartiteur de charge devient possible en utilisant la commande suivante :

bash
Copy code
openstack loadbalancer create --name gitforgits-lb --vip-subnet-id <subnet-id>

Cette commande crée un répartiteur de charge nommé gitforgits-lb dans le sous-réseau spécifié. Ensuite, il convient de créer un "listener" pour ce répartiteur de charge afin de gérer les connexions HTTP sur le port 80 :

bash
Copy code
openstack loadbalancer listener create --name gitforgits-http-listener --protocol HTTP --protocol-port 80 --loadbalancer gitforgits-lb

Enfin, la mise en place d'un pool de serveurs backend avec une méthode de répartition de charge (par exemple, ROUND_ROBIN) est nécessaire :

bash
Copy code
openstack loadbalancer pool create --name gitforgits-pool --lb-algorithm ROUND_ROBIN --listener gitforgits-http-listener --protocol HTTP
openstack loadbalancer member create --subnet-id <subnet-id> --address <server-ip> --protocol-port 80 gitforgits-pool

Il est important de garder à l'esprit que, bien que l'intégration entre Octavia et Neutron puisse sembler simple à mettre en place, une gestion adéquate des réseaux et des ressources est cruciale. Chaque étape doit être réalisée avec attention pour garantir la stabilité et l'efficacité du système. De plus, les paramètres de sécurité, en particulier ceux liés aux groupes de sécurité et aux règles de trafic, doivent être constamment réévalués pour assurer la continuité et la sécurité des services déployés.