Openvswitch详解:OpenFlow交换组件与包处理
"Openvswitch教程.pdf - 一份150页的Openvswitch详细讲解,涵盖OpenFlow Switch组件、Flow Table、Group Table等核心概念,解析数据包处理流程及OpenFlow协议在软件定义网络中的应用。" Openvswitch是一个开源的虚拟交换机,它支持OpenFlow协议,允许网络流量在物理机和虚拟机之间灵活地进行控制和管理。Openvswitch不仅用于虚拟化环境,还被应用于物理网络设备中,通过统一的Controller实现对网络的集中控制。 OpenFlow Switch Components是Openvswitch的核心组成部分,主要包括以下部分: 1. **OpenFlow Channel**:这是交换机与Controller之间的通信通道,用于传递指令和数据包信息。Controller可以通过这个通道对交换机进行配置,设定转发规则。 2. **Flow Table**:Flow Table是Openvswitch处理数据包的关键,其中包含多个条目(entries),每个条目都是一个匹配规则,根据这些规则来决定如何处理流入的数据包。规则通常基于包的ingress port、headers(如MAC地址、IP地址、端口号等)和metadata。 3. **Group Table**:对于更复杂的转发规则,如负载均衡或多路径转发,Group Table发挥作用。它由一系列Group Entry组成,每个Entry包含一系列操作集合(action buckets),每个操作集合又包括多个actions,比如转发、设置队列、丢弃、调用Group Table或处理tags等。 OpenFlow Packet Processing流程如下: 1. 匹配数据包:Flow Table按照优先级顺序检查每个条目,寻找与数据包匹配的规则。 2. 对数据包执行动作:匹配到规则后,根据规则中的action执行相应操作,例如转发、设置QoS队列、丢弃、调用Group Table或处理tags等。 3. 输出:最终,数据包会被转发到特定端口,或者依据其他指定的action进行处理。 Openvswitch的Match Field非常广泛,涵盖了TCP/IP协议栈的各个层次,包括: - Layer 1:Tunnel ID、InPort、QoS priority、skbmark - Layer 2:MAC地址、VLAN ID、Ethernet type - Layer 3:IPv4/IPv6字段、ARP - Layer 4:TCP/UDP、ICMP、ND 而Action则主要包括以下操作: - Output:转发到特定端口(可以是范围、泛洪或镜像) - Set-Queue:设置服务质量(QoS)队列 - Drop:丢弃数据包 - Group:调用Group Table进行处理 - Push/Pop tags:添加或移除tags,如VLAN标签 Openvswitch通过OpenFlow协议实现了对网络流量的精细控制,提供了一种灵活、可编程的方式来构建和管理软件定义网络,从而满足现代数据中心和云环境的需求。这份教程将深入探讨这些概念并提供实践指导。
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