"本资源是一份关于Openvswitch(OVS)的入门教程,涵盖了OVS的基本架构、Flow原理、流表转发、OpenFlow协议及其在软件定义网络(SDN)中的应用。教程通过理论与实践相结合的方式,帮助读者深入理解和掌握OVS的功能和工作流程。"
Openvswitch(OVS)是一个开源的虚拟交换机,它不仅支持OpenFlow协议,而且可以被用于物理机和虚拟机之间的网络连接。作为SDN(Software Defined Networking)的关键组件,OVS允许网络管理员通过集中式的Controller来控制网络流量,实现了网络功能的灵活配置和管理。
在OVS的架构中,有几个核心组成部分:
1. **OpenFlow Channel**:这是OVS与Controller通信的通道,用于传递流表条目、状态更新等信息,使得Controller能远程管理交换机的行为。
2. **Flow Table**:是OVS的核心,其中包含多个条目,每个条目定义了一组匹配规则和对应的动作。当数据包进入交换机时,会根据这些规则进行匹配,按照优先级顺序处理。
3. **Group Table**:处理更复杂的转发策略,每个Group Entry包含一组动作集合,可以用于多播、负载均衡等场景。
数据包处理流程大致如下:
- 匹配阶段:数据包根据其ingress port、headers(如MAC、IP、端口等)和metadata等信息与Flow Table中的规则进行匹配。
- 处理阶段:匹配成功后,OVS按照优先级执行相应的动作,如转发到特定端口、设置队列(QoS)、丢弃、交给Group Table处理或添加/移除标签(VLAN标签等)。
OpenFlow协议允许定义各种操作(Actions),常见的包括:
- **Output**:将数据包转发到指定端口。
- **Set-Queue**:设置数据包的队列,以实现服务质量(QoS)控制。
- **Drop**:丢弃数据包。
- **Group**:将数据包交给Group Table进行处理。
- **Push/Pop tags**:在数据包上添加或移除标签,如VLAN标签。
Match Field涵盖了从物理层到应用层的多种网络属性,包括Tunnel ID、InPort、QoS优先级、MAC地址、VLAN ID、Ethernet类型、IPv4/IPv6字段、ARP、TCP/UDP、ICMP和ND等。这使得OVS可以针对不同层次的信息做出精细化的流量控制。
Action则主要包括上述的各种转发和处理操作,如Output到特定端口、设置队列、丢弃包、使用Group Table以及处理标签。
通过这个OVS入门教程,学习者将能够理解Openvswitch的工作原理,掌握如何配置Flow Table和Group Table,以及如何利用OpenFlow协议实现网络流量的智能控制,这对于理解和部署SDN环境是非常有价值的。教程中的实验部分将进一步强化理论知识,使读者能够将理论应用于实际操作中。