🧠 Athena

OpenStack ML2 Plugin: Cấu hình Overlay Networks

4 min read

ML2 (Modular Layer 2) là core plugin của Neutron. Nó phân tách hai chiều:

  • Type drivers: “How a network is technically realized” (Flat, VLAN, GRE, VXLAN, GENEVE)
  • Mechanism drivers: “How it’s applied to the actual infrastructure” (Open vSwitch, OVN, SRIOV, MacVTap)

Docs: ML2 Plug-in — Neutron latest

Driver support matrix

Type DriverOpen vSwitchOVNLinux Bridge
Flat✅✅✅
VLAN✅✅✅
VXLAN✅✅ (OVN ≥ 20.09, caveats*)✅
GRE✅❌❌
GENEVE✅✅ (default)❌

*OVN + VXLAN: internal 12-bit limit, max 4096 networks

L2 population (BUM traffic optimization): chỉ hoạt động với VXLAN, GRE, GENEVE + Open vSwitch.

ml2_conf.ini — Configuration Reference

Base ML2 config (bất kỳ overlay nào)

# /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini
 
[ml2]
# Load all desired type drivers
type_drivers = flat,vlan,vxlan,gre,geneve
 
# Default tenant network type (first in list = default)
tenant_network_types = vxlan    # hoặc geneve
 
# Mechanism driver
mechanism_drivers = openvswitch,l2population  # OVS
# hoặc:
mechanism_drivers = ovn                        # OVN (preferred mới)
 
# Extension drivers
extension_drivers = port_security

VXLAN configuration

[ml2_type_vxlan]
# Range of VNI IDs cho tenant networks
# Max usable: 1–16,777,215 (24-bit)
vni_ranges = 1:1000         # 1000 tenant networks
# hoặc large deployment:
vni_ranges = 1:100000
 
# Optional: multicast group (không dùng với OVS agent)
# vxlan_group = 239.1.1.1

Trên compute/network nodes (openvswitch_agent.ini):

[ovs]
local_ip = OVERLAY_INTERFACE_IP  # IP của overlay network interface
 
[agent]
tunnel_types = vxlan
l2_population = True   # Bật để tránh multicast BUM traffic

GENEVE configuration (ML2/OVN)

[ml2]
mechanism_drivers = ovn
type_drivers = local,flat,vlan,geneve
tenant_network_types = geneve
extension_drivers = port_security
overlay_ip_version = 4   # hoặc 6 cho IPv6 overlay
 
[ml2_type_geneve]
# Range — số lượng networks = (max - min + 1)
vni_ranges = 1:65536     # 65,536 tenant networks
 
# Max GENEVE header size (bytes)
# Default 30 = base GENEVE header only (quá nhỏ cho OVN!)
# OVN requires >= 38
max_header_size = 38

Default max_header_size = 30 là sai cho OVN

OVN cần ít nhất 38 bytes. Nếu để default 30, tunnels sẽ không hoạt động đúng. Đây là một footgun phổ biến khi setup ML2/OVN.

Trên compute nodes (OVN encap type):

# Bật GENEVE (và optionally VXLAN cho VTEP gateways)
ovs-vsctl set open . external-ids:ovn-encap-type=geneve,vxlan
 
# Set local overlay IP
ovs-vsctl set open . external-ids:ovn-encap-ip=OVERLAY_IP

GRE configuration

[ml2_type_gre]
# Range của GRE tunnel IDs
tunnel_id_ranges = 1:1000

Lưu ý: GRE không cần cấu hình đặc biệt thêm trên server side. Nhưng không support OVN, chỉ dùng với Open vSwitch.

VLAN configuration (để so sánh)

[ml2_type_vlan]
# physnet:min_vlan:max_vlan
network_vlan_ranges = physnet1,physnet2:1001:2000
# → physnet1: admin-only (không có range)
# → physnet2: users có thể tạo VLANs 1001-2000

L2 Population — Critical for scale

L2 population là mechanism driver đặc biệt, phải dùng cùng OVS:

[ml2]
mechanism_drivers = openvswitch,l2population

Không có L2 pop: VXLAN flood BUM (Broadcast, Unknown unicast, Multicast) traffic đến tất cả VTEPs trong cluster. Với hàng trăm compute nodes, điều này sinh ra storm.

L2 pop: Neutron tự động populate VXLAN forwarding tables từ API. Mỗi compute node chỉ gửi traffic đến VTEP đúng — unicast thay vì multicast/flood.

Production recommendations (large-scale)

  1. Dùng GENEVE + OVN cho deployments mới. OVN native L3 eliminates dedicated network nodes, provides distributed routing và DHCP.
  2. Dùng VXLAN + OVS + L2 population nếu cần Linux Bridge support hoặc legacy compatibility. Bắt buộc bật l2population ở scale.
  3. Tránh GRE trong deployments mới: không support OVN, poor ECMP, ít ecosystem support.
  4. Jumbo frames: Physical interfaces trong overlay network nên support MTU 9000 để accommodate overhead mà không cần fragment.
  5. Dedicated overlay network: Tách overlay traffic khỏi management và provider networks bằng dedicated NIC/VLAN.
  6. OVN BGP (OpenStack 2026.1+): Với deployments cần BGP route advertisement cho tenant networks, ML2/OVN hiện đã support.

Connections

Sources

Graph View

Backlinks