Open vSwitch

Open vSwitch

Open vSwitch网桥管理

据包可以在内核中执行操作。
ovs-vsctl关于网桥管理的常用命令如下：

命令	含义
init	初始化数据库（前提数据分组为空）
show	打印数据库信息摘要
add-br BRIDGE	添加新的网桥
del-br BRIDGE	删除网桥
list-br	打印网桥摘要信息
list-ports BRIDGE	打印网桥中所有port摘要信息
add-port BRIDGE PORT	向网桥中添加端口
del-port [BRIDGE] PORT	删除网桥上的端口
get-controller BRIDGE	获取网桥的控制器信息
del-controller BRIDGE	删除网桥的控制器信息
set-controller BRIDGE TARGET	向网桥添加控制器

OVS流表管理

ovs-ofctl是Open vSwitch提供的命令行工具。在没有配置OpenFlow控制器的模式下，用户可以使用ovs-ofctl命令通过OpenFlow协议连接Open vSwitch来创建、修改或删除Open vSwitch中的流表项，并对Open vSwitch的运行状况进行动态监控。ovs-ofctl关于流表管理的常用命令如下表所示。

命令	含义
show Switch	输出OpenFlow信息
dump-ports SWITCH PORT	输出端口统计信息
dump-ports-desc SWITCH	输出端口描述信息
dump-flows SWITCH	输出交换机所有流表项
dump-flows SWITCH FLOW	输出交换机中匹配的流表项
add-flow SWITCH FLOW	添加流表项
add-flows SWITCH FILE	在文件中向交换机添加流表项
mod-flows SWITCH FLOW	修改交换机的流表项
del-flows SWITCH FLOW	删除交换机流表项

常见的流表操作

操作	说明
output:port	输出数据包到指定端口.port指OpenFlow的端口编号
mod_vlan_vid	修改数据包中的VLANtag
strip_vlan	移除数据包中的VLAN tag
mod_dl_src/mod_dl_dest	修改源或者目标的MAC地址信息
mod_nw_src/mod_nw_dst	修改源或者目标IPv4地址
resubmit:port	替换流表的in_port字段,并重新进行匹配
load:valuse->dst[start..end]	写数据到指定的字段

流表项作为ovs-ofctl的值,采用字段=值的格式,用空格或者逗号分开。

字段名称	说明
in_port=port	传递数据包端口的OpenFLow端口号
dl_vlan=vlan	数据包的VLAN Tag值，范围是0~4095,0xffff代表不包含VLAN tag数据包
dl_src=dl_dst=	匹配源或者目标的MAC地址
dl_type=ethertype	匹配以太网协议类型,dl_type=0x0800代表IPv4,dl_type=0x086dd代表IPv6,dl_type=0x0806代表ARP
nw_src=ip[/netmask] nw_dst=ip[/netmask]	可以使用IP或者域名
nw_proto=proto	代表协议编号
table=number	指定流表编号，范围是0~254，在不指定的情况下，默认值为0，通过使用流表编号，可以创建或者修改多个Table中的Flow
reg=value[/mask]	交换机中寄存器的值，当一个数据包进入交换机，所有的寄存器都被清零，用户可以通过Action的指令修改寄存器中的值

OpenFlow建立连接交互流程学习

连接设置 OF交换机与控制器连接之前，有3个参数需要提前设置，包括控制器IP地址、控制器端口号以及传输协议。 多控制器 OF-CONFIG协议提供交换机同时与多控制器连接的参数配置。 OpenFlow逻辑交换机 OpenFlow v1.3.1协议规定了与OpenFlow逻辑交换机有关的各种OpenFlow资源。OF-CONFIG协议必须支持对这些OpenFlow资源的配置，如对OpenFlow逻辑交换机进行端口和队列等资源的配置。 连接中断 当交换机与控制器失去连接时，有Fail Secure Mode（失败安全模式）和Fail Standalone Mode（失败独立模式）两种模式可选择，OF-CONFIG协议可预先为OF交换机配置连接失效后进入的模式。 加密 为安全考虑，OF交换机与控制器第一次建立连接时，双方均进行身份认证，OF-CONFIG协议提供用户配置，两者以TLS建立连接的身份认证方式。 队列 OF-CONFIG协议提供对OF交换机队列最小速率（Minrate）、最大速率（Maxrate）以及自定义速率（Experimenter）3个参数的配置。 端口 虽然OpenFlow协议本身对交换机端口参数可以进行部分配置，但不够全面系统。而端口属性配置是网络配置中必不可少的一项，OF-CONFIG协议提供以下4种属性的配置，包括禁止接收、禁止转发、禁止Packet-in消息以及管理状态等，同时也可对端口速率、双工、铜介质、光纤介质、自动协商、暂停以及非对称暂停等参数进行配置。同时，在数据中心网络等网络虚拟化环境中，OF-CONFIG协议还支持逻辑端口的配置，目前版本的OF-CONFIG协议可以支持IPinGRE、VxLAN以及NVGRE，之后的OF-CONFIG版本可能会支持其他类型的隧道。 能力发现 OpenFlow v1.3.1协议规范了多种虚拟交换机能力特性，如多种Action类型。虽然配置这些能力超出了OF-CONFIG协议的范围

项目	说明
控制器连接	支持在交换机上配置控制器参数，包括IP地址、端口号及连接使用的传输协议等
多控制器	支持多个控制器的参数配置
逻辑交换机	支持对逻辑交换机（即OF交换机的实例）的资源（如队列、端口等）设置，且支持带外设置
连接中断	支持故障安全，故障脱机等两种应对模式的设置
加密传输	支持控制器和交换机之间TLS隧道参数的设置
队列	支持队列参数的配置，包括最小速率、最大速率、自定义参数等
端口	支持交换机端口的参数和特征的配置，即使OpenFlow v1.2中并没有要求额外的配置方式
能力发现	发现虚拟交换机的能力特性

2、 实际操作运维的设计需求
除了上述为支持OpenFlow协议而制定的设计需求外，为便于交换机的操作运维，OF-CONFIG v1.1.1协议必须支持以下几种场景：

• 支持OF交换机被多个OpenFlow配置点配置；
• 支持一个OpenFlow配置点管理多个OF交换机；
• 支持一个OpenFlow逻辑交换机被多个控制器控制；
• 支持配置OpenFlow逻辑交换机的端口和队列；
• 支持OpenFlow逻辑交换机的能力发现；
• 支持配置隧道如IPinGRE、VxLAN以及NVGRE。
  3、 交换机管理协议需求
  OF-CONFIG v1.1.1协议定义了OF交换机与OpenFlow配置点间的通信标准，主要包括交换机的管理协议部分以及数据模型的设计。其中数据模型部分将在下一节具体介绍，交换机的管理协议部分则有以下设计需求：
• 保障安全性，支持完整、私有以及认证，支持对交换机和配置点双向认证；
• 支持配置请求和应答的可靠传输；
• 支持由配置点或者交换机进行连接设置；
• 能够承载局部交换机配置以及大范围交换机配置；
• 支持配置点在交换机配置参数以及接收来自交换机的配置参数；
• 支持在交换机创建、更改以及删除配置信息，并支持报告配置成功的结果以及配置失败的错误码；
• 支持独立发送配置请求，并支持交换机到配置点的异步通知；
• 支持记忆能力、可伸展性以及报告其自身属性和能力。