【网络】虚拟私有云（VPC）设计文档

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1.0 EldonZhao 初稿

一、需求背景

1.1 需求目的

VPC作为整个云平台的子系统主要负责对虚拟私有网络进行管理。其中包括VPC实例管理、路由管理、子网管理等。

1.2 参考文档

1.3 术语解释

  • VPC：virtual private cloud，虚拟私有云；
  • router：路由器；
  • subnet： 子网；

二、功能设计

2.1 前台模块设计：

a. vpc管理页面：

b. 路由管理页面：

c. 子网管理页面：

2.2 后台模块设计：

a. vpc管理：

支持创建虚拟私有网络实例，对应数据库中一个VPC对象。支持vpc名称、vpc id、region、idc属性。vpc支持多region，和跨idc（待详细设计）。支持vpc的创建、删除和查看。

  • region、idc配置文件：
    系统启动时，加载配置文件到数据库；
  • 多region方案：
  • 多idc方案：

b. 路由管理：

通常情况下一个虚拟私有云中有一个路由器，即用户在创建vpc时，会联动创建一个路由器，以及默认路由规则。此时会分别调用VPC所管辖的IDC中的SDN创建router，分配vni段给给router使用。

  • 路由器管理：
    由于当前路由器是在创建vpc时自动创建，所以路由器管理模块不对外提供路由器增删接口，只提供查询接口，查询路由器的名称、网段、租户名称、所属vpc等属性。

  • 路由规则管理：
    路由规则管理是为了给用户提供增加删除新的路由规则的功能。这块待详细设计。

c. 子网管理：

支持用户增删改查子网信息，用户在创建子网时，设置子网名称、网段等属性。

  • 私网ip分配：
    在当前网段从小到大分配可用IP给虚拟机使用，保留最小和最大的3个（一共4个）IP地址；具体分配规则详见《》；

d. 网关管理：

  • NAT网关：

支持提供接口给IAAS增加nat ip网段，用户在创建实例后提供接口给实例管理模块，分配NAT IP，并调用vpc controller创建相关的转发表规则。

2.3 接口设计：

2.4 数据结构设计：

  • cloud_info_region:
name type foreign
name Char[100]
remark Char[100] -
  • cloud_info_idc:
name type foreign
name Char[100]
remark Char[100] -
  • cloud_main_vpc:
name type foreign
id UUID
name Char[100]
tenant_id UUID
tenant_name Char[100]
status Integer
region ForeignKey cloud_info_region
idc ManyToManyField cloud_info_idc
create_time DateTimeField
creator Char[50]
remark Char[100] -
  • cloud_info_vnet:
name type foreign
net Char[100]
remark CHar[100] -
  • cloud_main_router:
name type foreign
id UUID
name Char[100]
tenant_id UUID
tenant_name Char[100]
vnet ForeignKey cloud_info_vnet
idc ManyToManyField cloud_info_idc
create_time DateTimeField
creator Char[50]
remark Char[100] -
  • cloud_info_ac_router:
name type foreign
id UUID
router OneToOneField cloud_main_router
router_name Char[100]
router_uuid Char[100]
status Integer
remark Char[100] -
  • cloud_main_subnet:
name type foreign
id UUID
name Char[100]
tenant_id UUID
tenant_name Char[100]
net Char[50]
start_ip Char[50]
end_ip Char[50]
start_int Integer
end_int Integer
router ForeignKey cloud_main_router
vlan Integer
ava_ip Integer
instance_num Integer
idc OneToOneField cloud_info_idc
creator Char[50]
create_time DateTimeField
remark Char[100] -
  • cloud_info_ac_subnet:
name type foreign
id UUID
subnet OneToOneField cloud_main_subnet
network_name Char[100]
network_uuid Char[100]
subnet_name Char[100]
subnet_uuid Char[100]
port_name Char[100]
port_uuid Char[100]
status Integer
remark Char[100] -
  • cloud_info_subnet_ip:
name type foreign
ip Char[50]
ip_int Integer
status Integer
subnet ForeignKey cloud_main_subnet
instance_id UUID
vmport_name Char[50]
vmport_id UUID -
  • cloud_main_nat:
name type foreign
id UUID
net Char[50]
start_ip Char[50]
end_ip Char[50]
start_int Integer
end_int Intger
ava_ip Integer -
  • cloud_info_nat_ip:
name type foreign
ip Char[50]
ip_int Intger
net Char[50]
status Integer
subnet_ip OneToOneField cloud_info_subnet_ip
  • cloud_info_vni:
name type foreign
vni Integer
vni_bin Char[10]
status PositiveIntegerField
remark Char[100]
router ForeignKey cloud_main_router
subnet OneToOneField cloud_main_subnet

三、约束设计

四、需求评审

参考资料：

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