OpenStack网络组件NeutronFWaaS学习笔记

      OpenStack的网络组件已经从Quantum更名为Neutron了。之前Quantum就有一个安全组的实现，它运行在每一个计算节点上，能够做到：

1）过滤进入到计算节点上虚机的流量

2）过滤从虚机出来的流量（nova-network并不能实现这一点）

3）过滤虚机之间的流量

        安全组的一般用法及实现框图如下：

$nova secgroup-create mygroup description

$nova secgroup-add-rule mygroup tcp 22 22 192.168.1.0/24

$nova boot --flavor 1 --image f16f1d2d-71d6-41b7-98a5-319f142d61f5--security_groups mygroup i1

         上述一个安全组由一系列的iptable rule组成，rule都是针对soure/dest ip及tcp port的，它不能像下一代的防火墙一样来表达应用特性像audited rules，也不能提供边缘防火墙的特性。所以在Neutron提供L4/L7层框架之际，也将推出了FWaaS服务(https://docs.google.com/document/d/1PJaKvsX2MzMRlLGfR0fBkrMraHYF0flvl0sqyZ704tA/edit?pli=1)。

         在FWaaS中，tenant可以创建多个Firewall instances,而每一个virtual firewall instance和多个Firewall Policies关联，每个firewall policies由多个Firewall rules按序组成。不能直接应用一个rule，它必须先加入到一个policy中，因为它需要先审计。如下图：

         多层防火墙的应用场景如下图：

       Neutron L3 agent运行在gateway host上，它通过linux的namespace特性实例化多个neutron router，一个tenant能用多个router。见下图,router中的qr-XXX虚拟接口用于和tenant网络相连，qg-XXX虚拟接口用于跟外部网络相连，防火墙服务应该是过滤出入tenant网络的所有流量，所以firewallpolicy应该是应用在qr-XXX虚拟接口上（iptables出口rule中添加”-oqr-+” a即可，入口规则添加”-iqr-+”即可），如果对所以tenant网络都适用的话可以运用在qg-XXX接口上(但havana的这一版本不会实现这一点，并且也不会实现Zones的概念，一组像上面的qr-XXX接口可以组成一个Zone，也不会检查address sppofing）。所以防火墙规则不仅应该像之前的安全组那个运用到计算节点上，也应该运用在相应的tenant'srouter的主机相应的namespace下（这即是所谓的边缘防火墙规则）.

参考实现将会有4个chains，出和入各一个，ipv4和ipv6各一个。：

        所以相应地在FWaaSAgent中会有几个方法：

create_firewall(apply_list, fireall),fireall是指一组上面的防火墙规则，apply_list指一些networknamespace

update_firewall(apply_list, fireall)

delete_firewall(apply_list, fireall)

关于将上面的firewallinstance在哪里应用到VM应涉及到L4/L7服务框架了。以前Neutron只有一级插件结构（像OVS插件，像LinuxBridge插件），但现在引入了L4/L7层服务框架之后变成了两层，即实现了在一个核心插件（像OVS插件）下再能添加若干个服务（像LBaaS,像FWaaS）。可参见：https://docs.google.com/document/d/1iLzieNKxM7xip_lRidmalAhF_6-Yf1b_cePF4yeAnkQ/edit?pli=1,

       相关进阶的代码和BP：

1）Firewallas a Service (FWaaS) APIs and DB Model,https://review.openstack.org/29004

2)  FwaaS agent,https://blueprints.launchpad.net/quantum/+spec/quantum-fwaas-agent

3)  FwaaS Plugin, https://blueprints.launchpad.net/quantum/+spec/quantum-fwaas-plugin
4)  FwaaS ip tables driver https://blueprints.launchpad.net/quantum/+spec/quantum-fwaas-iptables-driver