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NeutronIpam之NeutronDbPool.md

File metadata and controls

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Neutron Ipam 之 NeutronDbPool

将 subnetpool 数据库的记录转化为一个对象 NeutronDbPool，类似于 Neutron 的 object 一样。

neutron/ipam/driver.py

neutron/ipam/drivers/neutrondb_ipam/driver.py

class Pool(object)

@six.add_metaclass(abc.ABCMeta)
class Pool(object)

这个类定义了一系列的抽象方法：allocate_subnet、get_subnet、update_subnet、remove_subnet、get_allocator，这些方法都要在其子类中实现。

__init__

    def __init__(self, subnetpool, context):
        """Initialize pool

        :param subnetpool: SubnetPool of the address space to use.
        :type subnetpool: dict
        """
        self._subnetpool = subnetpool
        self._context = context

def get_instance(cls, subnet_pool, context)

即在 ipam 的实现驱动，该驱动在 /etc/neutron/neutron.conf 中定义 ipam_driver

# Neutron IPAM (IP address management) driver to use. By default, the reference
# implementation of the Neutron IPAM driver is used. (string value)
#ipam_driver = internal

在 setup.cfg 中：

neutron.ipam_drivers =
    fake = neutron.tests.unit.ipam.fake_driver:FakeDriver
    internal = neutron.ipam.drivers.neutrondb_ipam.driver:NeutronDbPool

我们看一下这个 NeutronDbPool ：

class NeutronDbPool(subnet_alloc.SubnetAllocator)

class SubnetAllocator(driver.Pool)

追踪下来，其实这个 driver 是本类 Pool 的一个实例。

def get_subnet_request_factory(self)

    def get_subnet_request_factory(self):
        return ipam_req.SubnetRequestFactory

def get_address_request_factory(self)

    def get_address_request_factory(self):
        return ipam_req.AddressRequestFactory

def needs_rollback(self)

    def needs_rollback(self):
        return True

class SubnetAllocator(driver.Pool)

neutron/ipam/subnet_alloc.py

在 Pool 类的基础上实现了一些

def __init__(self, subnetpool, context)

    def __init__(self, subnetpool, context):
        super(SubnetAllocator, self).__init__(subnetpool, context)
        self._sp_helper = SubnetPoolHelper()

def allocate_subnet(self, request)

  1. 判断分配子网请求的 prefixlen 属性在子网池的 max_prefixlen 和 min_prefixlen 的范围之间
  2. 若请求为 AnySubnetRequest 类型，则调用 _allocate_any_subnet 方法（该方法的最终目的也是构造一个 SpecificSubnetRequest 类型的请求）
  3. 若请求为 SpecificSubnetRequest 类型，则调用 _allocate_specific_subnet 方法

通过分析 _allocate_any_subnet 和 _allocate_specific_subnet 方法可知：这两个方法只是对子网分配的请求做了验证，验证可以在子网池中分配该子网，但是并没有真正的分配子网。验证通过后，构造一个 SpecificSubnetRequest 类型的分配请求。

def _allocate_any_subnet(self, request)

  1. 调用 _lock_subnetpool 锁住当前子网池的数据库记录，防止同时进行两次子网的分配操作。
  2. 调用 _check_subnetpool_tenant_quota 检查这次请求是否满足 quota 的限制
  3. 调用 _get_available_prefix_list 获取当前子网池中可分配的 cidr
  4. 从可用的子网池中分配子网
  5. 根据 cidr 调用 ipam_utils.generate_pools 生成以 netaddr.IPRange 表示的地址池。
  6. 返回一个以 IpamSubnet 的实例（该实例的主要作用是构造了一个 SpecificSubnetRequest 类型的请求）。

def _lock_subnetpool(self)

以更新 SubnetPool 数据库的 hash 属性来将当前的这个数据库记录锁住。

def _check_subnetpool_tenant_quota(self, tenant_id, prefixlen)

  1. 调用 SubnetPoolHelper.ip_version_subnetpool_quota_unit 获取 quota_unit
  2. 获取该 SubnetPool 数据库记录的 default_quota 属性（限制用户可申请的地址池个数）
  3. 若是 default_quota 属性存在，则调用 _allocations_used_by_tenant 获取当前租户所拥有的所有的 Ip 地址的个数
  4. 获取当前用户所拥有的 Ip 地址个数后，调用 _num_quota_units_in_prefixlen 获取这次请求需要的 Ip 地址个数
  5. 若是当前请求的 IP 地址个数和当前租户已经拥有的 Ip 地址个数超过了 quota 限制，则引发异常

def _allocations_used_by_tenant(self, quota_unit)

  1. 查询 Subnet 数据库，获得当前租户从该子网池中分配出来的所有子网
  2. 调用 _num_quota_units_in_prefixlen 计算当前租户的所用子网中的 ip 地址个数

def _num_quota_units_in_prefixlen(self, prefixlen, quota_unit)

    def _num_quota_units_in_prefixlen(self, prefixlen, quota_unit):                                                                                                
        return math.pow(2, quota_unit - prefixlen)

这个方法用来计算当前 cidr 所拥有的 Ip 地址个数。（例：2^(32-16)）

def _get_available_prefix_list(self)

  1. 调用 _get_allocated_cidrs 获取已经分配出去的子网的 cidr
  2. 调用 netaddr.IPSet 获取当前子网池可用的 cidr

def _get_allocated_cidrs(self)

查询从当前子网池中所有分配出去的子网的 cidr，并按照 cidr 中的 prefixlen 进行由大到小的排序。

def _allocate_specific_subnet(self, request)

  1. 调用 _lock_subnetpool 锁住当前子网池的数据库记录，防止同时进行两次子网的分配操作。
  2. 调用 _check_subnetpool_tenant_quota 检查这次请求是否满足 quota 的限制
  3. 调用 _get_available_prefix_list 获取子网池中可用的 cidr
  4. 调用 netaddr.all_matching_cidrs 查询是否有满足要求的 cidr
  5. 若是有满足要求的 cidr，则构造一个 IpamSubnet 实例（该实例的主要作用是构造了一个 SpecificSubnetRequest 类型的请求）
  6. 若没有满足要求的 cidr，则引发异常

def get_allocator(self, subnet_ids)

    def get_allocator(self, subnet_ids):
        return IpamSubnetGroup(self, subnet_ids)

class NeutronDbPool(subnet_alloc.SubnetAllocator)

子网池实现后端

def get_subnet(self, subnet_id)

类方法，获取 NeutronDbSubent 描述的一个 subnet 数据库记录

    def get_subnet(self, subnet_id):
        return NeutronDbSubnet.load(subnet_id, self._context)

def allocate_subnet(self, subnet_request)

  1. 若本实例的 _subnetpool 不为空，则调用父类的 allocate_subnet 方法，验证请求分配的子网是否可以在自己的子网池中分配。验证通过后，构造一个 SpecificSubnetRequest 类型的分配请求。
  2. 调用 NeutronDbSubnet.create_from_subnet_request 进行子网的实际分配（创建数据库记录）。

def update_subnet(self, subnet_request)

  1. 检查 subnet_request 应该包含 subnet_id 和 allocation_pools 属性
  2. 调用 NeutronDbSubnet.load 构造一个以 NeutronDbSubnet 实例，用来描述的待更新的子网。
  3. 调用 NeutronDbSubnet.update_allocation_pools 更新子网的地址池

可以看出，这里的更新只处理子网的地址池的更新。

def remove_subnet(self, subnet_id)

直接调用 IpamSubnetManager.delete 删除子网的数据库记录

def needs_rollback(self)

    def needs_rollback(self):
        return False