【OVS2.5.0源码分析】openflow连接实现分析(1)

本文主要探讨了OVS2.5.0中openflow连接的实现,包括与controller的连接和供ovs-ofctl配置流表的功能。分析始于bridge_reconfigure函数,接着介绍了ofconn_create和rconn_connect在连接初始化中的作用。

openflow连接有两个用途: 1)与controller连接;2)提供给ovs-ofctl工具配置流表等。

我们先看连接的初始化过程,配置入口是bridge_reconfigure函数。


1、bridge_reconfigure函数

    collect_in_band_managers(ovs_cfg, &managers, &n_managers);    //收集配置的manager信息
    HMAP_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
        struct port *port;

        /* We need the datapath ID early to allow LACP ports to use it as the
         * default system ID. */
        bridge_configure_datapath_id(br);

        HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &br->ports) {
            struct iface *iface;

            port_configure(port);

            LIST_FOR_EACH (iface, port_elem, &port->ifaces) {
                iface_set_ofport(iface->cfg, iface->ofp_port);
                /* Clear eventual previous errors */
                ovsrec_interface_set_error(iface->cfg, NULL);
                iface_configure_cfm(iface);
                iface_configure_qos(iface, port->cfg->qos);
                iface_set_mac(br, port, iface);
                ofproto_port_set_bfd(br->ofproto, iface->ofp_port,
                                     &iface->cfg->bfd);
                ofproto_port_set_lldp(br->ofproto, iface->ofp_port,
                                      &iface->cfg->lldp);
            }
        }
        bridge_configure_mirrors(br);
        bridge_configure_forward_bpdu(br);
        bridge_configure_mac_table(br);
        bridge_configure_mcast_snooping(br);
        bridge_configure_remotes(br, managers, n_managers);   //配置入口
        bridge_configure_netflow(br);
        bridge_configure_sflow(br, &sflow_bridge_number);
        bridge_configure_ipfix(br);
        bridge_configure_spanning_tree(br);
        bridge_configure_tables(br);
        bridge_configure_dp_desc(br);
        bridge_configure_aa(br);
    }

2、bridge_configure_remote函数

static void
bridge_configure_remotes(struct bridge *br,
                         const struct sockaddr_in *managers, size_t n_managers)
{
    bool disable_in_band;

    struct ovsrec_controller **controllers;
    size_t n_controllers;

    enum ofproto_fail_mode fail_mode;

    struct ofproto_controller *ocs;
    size_t n_ocs;
    size_t i;

    /* Check if we should disable in-band control on this bridge. */
    disable_in_band = smap_get_bool(&br->cfg->other_config, "disable-in-band",
                                    false);

    /* Set OpenFlow queue ID for in-band control. */
    ofproto_set_in_band_queue(br->ofproto,
                              smap_get_int(&br->cfg->other_config,
                                           "in-band-queue", -1));

    if (disable_in_band) {
        ofproto_set_extra_in_band_remotes(br->ofproto, NULL, 0);
    } else {
        ofproto_set_extra_in_band_remotes(br->ofproto, managers, n_managers);
    }

    n_controllers = bridge_get_controllers(br, &controllers);     //获取controller配置信息

    ocs = xmalloc((n_controllers + 1) * sizeof *ocs);
    n_ocs = 0;

    bridge_ofproto_controller_for_mgmt(br, &ocs[n_ocs++]);     //第1个,本质上不是controller,是作为管理供ovs-ofctl工具进行连接,使用punix
    for (i = 0; i < n_controllers; i++) {
        struct ovsrec_controller *c = controllers[i];

        if (!strncmp(c->target, "punix:", 6)
            || !strncmp(c->target, "unix:", 5)) {
            static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
          
<think>好的,我现在需要帮助用户分析Open vSwitch(OVS)的源码实现。用户已经提供了一些相关的引用资料,我需要结合这些资料来组织一个详细的回答。首先,我应该先理解用户的需求,他们可能是一个刚开始接触OVS源码的开发者或研究人员,想要了解源码的结构和关键模块。 根据引用资料,OVS源码结构包括ovs-vswitchd守护进程、ovsdb-server数据库、内核模块等。用户提供的引用[1]提到了源码文件布局,我需要先介绍这一点,让用户有一个整体的认识。然后,根据引用[2]、[3]、[4],网桥(Bridge)的实现、vswitchd的功能以及主循环的结构都是关键部分。我需要将这些部分逐一展开,说明它们的功能和相互关系。 接下来,我需要确保回答符合用户给出的格式要求,比如使用中文,正确应用行内和独立公式的LaTeX格式(虽然目前可能用不上数学公式,但如果有需要的话要记得)。另外,用户要求生成相关问题,这些问题需要与源码分析相关,能够引导用户进一步探索。 在组织内容时,可能需要分模块介绍,比如源码结构、核心组件、数据路径处理、主循环机制等。每个部分需要结合引用中的具体信息,比如bridge_run()和bridge_wait()的作用,以及ovs-vswitchd的主循环结构。同时,要确保引用标识正确添加到对应的段落末尾,例如引用[^1]、[^2]等。 还要注意用户提到的“系统级指令”中的要求,比如行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,不过当前问题可能涉及较少的数学内容,但如果有涉及的地方需要正确应用。另外,回答需要结构清晰,分步骤说明,保证真实可靠,所以需要准确引用提供的资料,并正确标注来源。 最后,生成的相关问题应该针对OVS源码的深入分析,比如数据路径实现、与内核模块的交互、性能优化等,这样可以帮助用户进一步研究。需要确保问题具有针对性,能够引导用户探索源码的不同方面。 总结来说,回答的结构应该包括源码结构概述、核心模块分析(如网桥、vswitchd)、主循环机制、数据路径处理,以及源码分析方法,每个部分结合引用资料进行说明,并在最后生成相关问题。需要注意格式正确,引用标识正确放置,语言简洁明了,帮助用户逐步理解OVS源码实现。</think>### Open vSwitch源码实现分析 #### 1. 源码结构概述 Open vSwitch(OVS)的源码组织主要分为以下模块: - **ovs-vswitchd**:用户空间守护进程,负责处理交换逻辑和流表管理[^4] - **ovsdb-server**:轻量级数据库,存储交换机配置和状态信息 - **内核模块**:实现快速数据路径(如`datapath/linux`目录) - **协议支持**:包括OpenFlow、NetFlow等协议实现 引用[1]指出,2.17.1版本源码目录结构清晰,核心模块集中在`lib`、`ofproto`、`vswitchd`等目录中[^1]。 #### 2. 核心组件分析 **(1) 网桥(Bridge)实现** - 通过`struct bridge`表示虚拟网桥,包含端口、流表、QoS策略等配置[^2] - 功能实现比Linux Bridge更强大,支持: $$ \text{OpenFlow协议} + \text{多级流表} + \text{SDN扩展} $$ - 关键数据结构关联: ```c struct bridge → struct ofproto → struct flow_table ``` **(2) vswitchd主循环** 主程序通过事件驱动模型运行: ```c while (!exiting) { bridge_run(); // 处理网桥状态更新 unixctl_server_run();// 执行控制命令 netdev_run(); // 处理网络设备事件 poll_block(); // 等待事件触发[^4] } ``` 其中`bridge_wait()`实现同步机制,协调OVSDB事务、接口通知等事件[^3]。 #### 3. 数据路径处理 - **快速路径**:内核模块处理常规数据包转发 - **慢速路径**:用户空间处理复杂匹配和OpenFlow规则 - 流量匹配公式: 设数据包特征为$P=\{src\_mac, dst\_mac, ...\}$,流表规则为$F=\{match\_fields, actions\}$,则: $$ \exists F_i \in FlowTable,\ s.t.\ P \subseteq match\_fields(F_i) $$ #### 4. 源码分析方法论 建议采用以下步骤: 1. 从`ovs-vswitchd/main.c`跟踪主循环 2. 分析`bridge_init()`初始化流程 3. 研究`ofproto`模块的OpenFlow实现 4. 对照OVSDB模式文件`vswitch.ovsschema` ###
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