Szkolenie z OpenStack and NFV

Dzień 1

1. Wprowadzenie do OpenStack, chmury i NFV

• Modele chmury obliczeniowej: IaaS, PaaS, SaaS, chmura prywatna, publiczna i hybrydowa, współdzielona odpowiedzialność oraz miejsce OpenStack w architekturach on-premise i operatorskich
• Ekosystem OpenStack: otwartoźródłowe i komercyjne dystrybucje, modele wdrożenia, cykl życia platformy, narzędzia bazowe oraz typowe role administracyjne
• NFV i SDN w środowiskach chmurowych: wirtualne funkcje sieciowe, separacja warstwy sterowania i danych, automatyzacja sieci oraz zależność między OpenStack i backendem sieciowym
• Środowisko laboratoryjne: projekt szkoleniowy, klient CLI, pliki openrc i clouds.yaml, dashboard Horizon oraz podstawowe zasady pracy z zasobami testowymi

2. Architektura OpenStack i komunikacja usług

• Komponenty OpenStack: Keystone, Glance, Nova, Neutron, Cinder i Heat jako podstawowe usługi chmury infrastrukturalnej oraz ich zależności operacyjne
• Komunikacja API: katalog usług, endpointy, tokeny, demony usług, baza danych, kolejki komunikatów oraz przepływ żądań między komponentami platformy
• Warstwa zarządzania i warstwa danych: relacja między operacjami administracyjnymi, tworzeniem zasobów, konfiguracją sieci i uruchamianiem instancji
• Weryfikacja platformy: status usług, dostępność endpointów, podstawowe polecenia CLI, kontrola konfiguracji klienta oraz typowe problemy z dostępem do API

3. Keystone i Glance – tożsamość oraz obrazy

• Model tożsamości Keystone: domeny, projekty, użytkownicy, grupy, role, przypisania uprawnień oraz separacja tenantów w środowisku wielodostępnym
• Katalog usług Keystone: endpointy publiczne, wewnętrzne i administracyjne, regiony, usługi zarejestrowane w katalogu oraz wpływ konfiguracji na działanie klientów OpenStack
• Model obrazów Glance: obrazy dostosowane do środowiska chmurowego, formaty, kontenery, metadane, właściwości oraz zgodność obrazu z usługą Nova
• Cykl życia obrazów: publikacja, pobieranie, współdzielenie, kontrola widoczności, zaufane źródła, porządkowanie repozytorium oraz podstawowe ryzyka bezpieczeństwa

4. Nova i Cinder – instancje oraz przestrzeń blokowa

• Architektura Nova: interfejsy do hypervisorów, scheduler, Placement API, parametry instancji, flavor, obraz, sieć, klucze dostępowe i grupy bezpieczeństwa
• Cykl życia instancji: utworzenie, start, restart, zatrzymanie, konsola interaktywna, log konsoli, przypisanie adresu Floating IP oraz podstawowe operacje administracyjne
• Analiza instancji: dostęp przez namespace metadanych, interfejs sieciowy instancji, obserwacja ruchu tcpdump oraz podstawy diagnostyki problemów z uruchomieniem maszyny
• Model wolumenów Cinder: parametry wolumenów, tworzenie, podłączanie do instancji Nova, zarządzanie wolumenami oraz podstawowe ograniczenia storage dla aplikacji stanowych

Dzień 2

1. Neutron – architektura sieci w OpenStack

• Architektura Neutron: pluginy ML2, agenci, sieć na węźle obliczeniowym, podstawowe typy zasobów sieciowych oraz relacja między Neutron i backendem OVN
• Sieci tenantów i podsieci: segmentacja, adresacja IP, porty, DHCP, DNS, izolacja projektów oraz konsekwencje projektowe dla środowisk wielodostępnych
• Routing East-West i North-South: komunikacja wewnętrzna, sieci zewnętrzne, sieci providerskie, routery, bramy oraz adresy Floating IP
• Bezpieczeństwo sieciowe: grupy bezpieczeństwa, reguły bezpieczeństwa, anti-spoofing, port security, quota sieciowe oraz ryzyka zbyt szerokiej ekspozycji usług

2. OVN – komponenty i model logiczny

• Architektura OVN: komponenty centralne i lokalne, rola ovn-northd, integracja z Open vSwitch oraz podział odpowiedzialności między warstwą logiczną i fizyczną
• ML2 OVN i ML2 OvS: różnice sterowników, przepływ konfiguracji z Neutron do OVN, wpływ backendu na operacje sieciowe oraz typowe konsekwencje administracyjne
• Bazy OVN Northbound i Southbound: obiekty logiczne, porty, przełączniki, routery, powiązania z zasobami Neutron oraz propagacja konfiguracji do węzłów
• Przepływ informacji w OVN: baza Neutron, bazy OVN NB i SB, logical flows, physical flows oraz odwzorowanie konfiguracji OpenStack na OpenFlow w OvS

3. Logiczne przełączniki, routery i DHCP w OVN

• Sieć Neutron i logiczny przełącznik OVN: porty logiczne, typy portów, powiązania z interfejsami instancji, przepływy przełączania oraz obsługa ruchu L2
• Router Neutron i logiczny router OVN: porty routera, typy NAT, routing wewnętrzny i zewnętrzny, adresy Floating IP oraz przepływy routingu L3
• Podsieć Neutron i natywny DHCP: opcje DHCP, odpowiedzi DHCP, logiczne przepływy DHCP oraz wpływ konfiguracji podsieci na działanie instancji
• Podsumowanie tabel OVN Northbound: najważniejsze tabele, zależności między obiektami, identyfikacja zasobów oraz praktyczna korelacja z konfiguracją Neutron

4. Grupy bezpieczeństwa, ACL i port security w OVN

• Model bezpieczeństwa OVN: ACL, Port Groups, grupy bezpieczeństwa OpenStack, kierunki ruchu oraz zależność między regułami Neutron i logical flows
• Przepływy grup bezpieczeństwa: dopasowania ruchu, reguły ingress i egress, obsługa połączeń zwrotnych oraz wpływ reguł na komunikację między instancjami
• Port security w OVN: ochrona przed spoofingiem, adresy MAC i IP przypisane do portu, allowed address pairs oraz ograniczenia wynikające z nietypowych scenariuszy NFV
• Diagnostyka bezpieczeństwa sieciowego: weryfikacja reguł, analiza ACL, korelacja portów i grup, typowe błędy konfiguracji oraz konsekwencje dla dostępności usług

Dzień 3

1. Logiczne przepływy i tracing OVN

• Logiczne potoki przetwarzania danych: etapy pipeline, tabele logical flows, priorytety, match, action oraz relacja między przepływami L2, L3, DHCP i ACL
• Definicje mikroprzepływów: parametry pakietu, port wejściowy, adresy MAC i IP, protokoły, porty transportowe oraz przygotowanie danych do analizy ścieżki pakietu
• Śledzenie L2 i L3: analiza przełączania, routingu, NAT, adresów Floating IP, ruchu East-West i North-South oraz interpretacja wyników ovn-trace
• Śledzenie DHCP i grup bezpieczeństwa: przepływy DHCP, ACL, port security, reguły bezpieczeństwa oraz diagnostyka blokad ruchu wynikających z konfiguracji logicznej

2. OpenFlow i fizyczny przepływ pakietów

• Przepływy fizyczne OpenFlow: mapowanie logical flows na reguły w Open vSwitch, tablice OpenFlow, priorytety, akcje oraz zależność od konfiguracji OVN Southbound
• Fizyczny cykl życia pakietu z maszyny wirtualnej: interfejs instancji, port OvS, tunnel, bridge integration, bridge provider oraz przejście między węzłami obliczeniowymi
• Śledzenie pakietów hipotetycznych: ofproto/trace, konstrukcja testowego pakietu, analiza przejść między tabelami oraz interpretacja decyzji OpenFlow
• Śledzenie pakietów rzeczywistych: tcpdump, porty OvS, ruch tunelowany, korelacja z logical flows oraz rozróżnienie problemów aplikacyjnych, sieciowych i platformowych

3. Open vSwitch – baza danych i zasoby sieciowe

• Baza Open vSwitch: bridge, port, interface, controller, manager oraz relacja między lokalną konfiguracją OvS i komponentami OVN
• Zasoby węzła obliczeniowego: interfejsy maszyn wirtualnych, porty patch, tunele, bridge integracyjny, bridge providerski oraz powiązania z zasobami Neutron
• Weryfikacja konfiguracji OvS: listowanie mostów, portów, interfejsów, kontrolerów, przepływów OpenFlow oraz podstawowe techniki korelacji z danymi OVN
• Typowe problemy OvS i OVN: brak kontrolera, niespójne porty, problemy z tunelami, nieoczekiwane przepływy oraz diagnostyka rozjazdu między bazą logiczną i fizyczną

4. Diagnostyka NFV/SDN i podsumowanie operacyjne

• Scenariusze diagnostyczne NFV: brak łączności instancji, błędny NAT, niedziałający Floating IP, blokada przez ACL, problem z DHCP oraz konflikt konfiguracji port security
• Metodyka analizy ruchu: korelacja Neutron, OVN Northbound, OVN Southbound, Open vSwitch, OpenFlow, tcpdump oraz logów usług platformy
• Ograniczenia operacyjne SDN: złożoność ścieżki pakietu, zależności między komponentami, ryzyka błędnej konfiguracji, wpływ zmian sieciowych oraz znaczenie dokumentacji środowiska
• Dobre praktyki utrzymaniowe: standardy nazewnictwa, kontrola quota, separacja projektów, minimalizacja uprawnień, weryfikacja reguł bezpieczeństwa oraz powtarzalna diagnostyka problemów sieciowych