【OVS2.5.0源码分析】datapath之流表查询

OVS流表查询在openvswitch的datapath处理中至关重要,它决定了skb报文如何高效匹配流表。本文深入分析ovs_flow_tbl_lookup_stats函数,探讨如何在OVS中进行流表查询。

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流表查询是datapath报文处理过程中,最为关键的一个步骤,一个skb报文进入如何能够快速地进行匹配流表? 本篇分析ovs是如何查询流表的。

1、ovs_flow_tbl_lookup_stats函数

struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup_stats(struct flow_table *tbl,
					  const struct sw_flow_key *key,            //由ovs_flow_key_extract函数根据skb生成
					  u32 skb_hash,<span style="white-space:pre">				</span>    //skb中携带的信息
					  u32 *n_mask_hit)
{
	struct mask_array *ma = rcu_dereference(tbl->mask_array);
	struct table_instance *ti = rcu_dereference(tbl->ti);     //得到table实例
	struct mask_cache_entry *entries, *ce;
	struct sw_flow *flow;
	u32 hash;
	int seg;

	*n_mask_hit = 0;
	if (unlikely(!skb_hash)) {	//如果报文没有hash值,则mask_index为0,全遍历所有的mask。
		u32 mask_index = 0;

		return flow_lookup(tbl, ti, ma, key, n_mask_hit, &mask_index);
	}

	/* Pre and post recirulation flows usually have the same skb_hash
	 * value. To avoid hash collisions, rehash t
<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的源码结构包括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的源码实现。</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`示虚拟网桥,包含端口、、QoS策略等配置[^2] - 功能实现比Linux Bridge更强大,支持: $$ \text{OpenFlow协议} + \text{多级} + \text{SDN扩展} $$ - 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 - 量匹配公式: 设数据包特征为$P=\{src\_mac, dst\_mac, ...\}$,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3. 研究`ofproto`模块的OpenFlow实现 4. 对照OVSDB模式文件`vswitch.ovsschema` ###
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