Openvswitch源码阅读笔记.rar

OpenvSwitch（简称OVS）是一款开源的虚拟交换机，广泛应用于云计算、数据中心网络和SDN（Software Defined Networking，软件定义网络）环境中。本笔记主要针对OVS的源码进行深度解析，帮助读者理解其内部工作原理和设计思路。 我们需要了解OVS的核心架构。OVS由用户空间组件和内核模块两部分组成。用户空间组件包括ovs-vswitchd（主控制进程）、ovsdb-server（用于存储配置和状态的数据库服务）、ovs-vswitchd插件以及ovsdb-tool等工具。内核模块则负责处理数据包转发，提供高性能的网络连接。 1. **ovs-vswitchd**：这是OVS的主要控制进程，负责管理交换机的配置、流表、接口和队列等。它通过OpenFlow协议与控制器通信，根据控制器的指令设置流表规则。 2. **ovsdb-server**：OVS的配置信息和运行状态都存储在OVSDB（Open vSwitch Database）中，ovsdb-server管理这个数据库，提供CRUD操作，并同步到ovs-vswitchd。 3. **OpenFlow协议**：OpenFlow是SDN的关键技术，它定义了交换机与控制器之间的通信协议。OVS支持OpenFlow 1.0至1.5版本，允许控制器动态编程交换机的行为。 4. **流表（Flows）**：在OVS中，流表是数据包转发的核心。每个流表项包含匹配条件（如源IP、目的IP、端口号等）和动作（如转发、丢弃、修改报文头等）。当数据包进入OVS时，会根据流表进行匹配并执行相应动作。 5. **模块化设计**：OVS采用模块化设计，可以添加各种插件以扩展功能，如支持不同类型的网络协议、硬件加速等。 6. ** datapath**：OVS的内核模块，分为用户空间datapath和内核模块。用户空间datapath提供了更灵活的编程能力，而内核模块则能提供更高的性能。 7. **Open vSwitch Bridge**：OVS桥接是模拟物理交换机的核心概念，它连接多个网络接口（物理或虚拟），并根据流表规则转发数据包。 8. **Netlink**：OVS与内核通信的接口，用于传递配置信息和数据包。 9. **VXLAN（Virtual eXtensible Local Area Network）**：OVS支持VXLAN隧道技术，用于在不同的网络层创建虚拟网络。 通过阅读OVS源码，我们可以深入理解这些组件如何协同工作，以及它们是如何实现高效的网络数据包处理和复杂的网络策略。例如，了解流表的哈希算法、数据包处理流程、多核并行处理机制、内存管理优化等方面，这对于系统优化、故障排查和自定义功能开发都非常有价值。 在源码阅读过程中，读者应重点关注以下几个方面： 1. **模块结构**：理解OVS的模块划分，包括各个子系统的职责和相互间的交互。 2. **事件驱动模型**：OVS使用libevent库实现事件驱动模型，理解这一模型如何处理异步事件。 3. **数据结构和算法**：学习OVS如何使用高效的数据结构（如哈希表、红黑树等）和算法来处理流表和数据包。 4. **OpenFlow协议实现**：研究OpenFlow协议在OVS中的具体实现，包括解析OpenFlow消息、维护流表等。 5. **OVSDB操作**：探索OVSDB的读写操作，以及如何与ovsdb-server通信。 阅读OVS源码笔记，可以帮助开发者更好地利用OVS进行网络虚拟化和SDN应用开发，提升对网络基础设施的控制和管理能力。