Open vSwitch（下面简称为 OVS）是由 Nicira Networks 主导的，运行在虚拟化平台（例如 KVM，Xen）上的虚拟交换机。在虚拟化平台上，OVS 可以为动态变化的端点提供 2 层交换功能，很好的控制虚拟网络中的访问策略、网络隔离、流量监控等等。
OVS 遵循 Apache 2.0 许可证, 能同时支持多种标准的管理接口和协议。OVS 也提供了对 OpenFlow 协议的支持，用户可以使用任何支持 OpenFlow 协议的控制器对 OVS 进行远程管理控制。
Open vSwitch 概述在 OVS 中, 有几个非常重要的概念：
Bridge: Bridge 代表一个以太网交换机（Switch），一个主机中可以创建一个或者多个 Bridge 设备。
Port: 端口与物理交换机的端口概念类似，每个 Port 都隶属于一个 Bridge。
Interface: 连接到 Port 的网络接口设备。在通常情况下，Port 和 Interface 是一对一的关系, 只有在配置 Port 为 bond 模式后，Port 和 Interface 是一对多的关系。
Controller: OpenFlow 控制器。OVS 可以同时接受一个或者多个 OpenFlow 控制器的管理。
datapath: 在 OVS 中，datapath 负责执行数据交换，也就是把从接收端口收到的数据包在流表中进行匹配，并执行匹配到的动作。
Flow table: 每个 datapath 都和一个“flow table”关联，当 datapath 接收到数据之后， OVS 会在 flow table 中查找可以匹配的 flow，执行对应的操作, 例如转发数据到另外的端口。
Open vSwitch 实验环境配置OVS 可以安装在主流的 Linux 操作系统中，用户可以选择直接安装编译好的软件包，或者下载源码进行编译安装。
在我们的实验环境中，使用的操作系统是 64 位 Ubuntu Server 12.04.3 LTS，并通过源码编译的方式安装了 Open vSwitch 1.11.0
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$ lsb_release -a No LSB modules are available. Distributor ID:Ubuntu Description:Ubuntu 12.04.3 LTS Release:12.04 Codename:precise
OVS 的源码编译安装方式可以参考官方文档 How to Install Open vSwitch on Linux, FreeBSD and NetBSD。
安装完毕后，检查 OVS 的运行情况：
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$ ps -ea | grep ovs 12533 ? 00:00:00 ovs_workq 12549 ? 00:00:04 ovsdb-server 12565 ? 00:00:48 ovs-vswitchd 12566 ? 00:00:00 ovs-vswitchd
查看 OVS 的版本信息, 我们安装版本的是 1.11.0
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$ ovs-appctl --version ovs-appctl (Open vSwitch) 1.11.0 Compiled Oct 28 2013 14:17:16
查看 OVS 支持的 OpenFlow 协议的版本
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$ ovs-ofctl --version ovs-ofctl (Open vSwitch) 1.11.0 Compiled Oct 28 2013 14:17:17 OpenFlow versions 0x1:0x4
基于 Open vSwitch 的 OpenFlow 实践
OpenFlow 是用于管理交换机流表的协议，ovs-ofctl 则是 OVS 提供的命令行工具。在没有配置 OpenFlow 控制器的模式下，用户可以使用 ovs-ofctl 命令通过 OpenFlow 协议去连接 OVS，创建、修改或删除 OVS 中的流表项，并对 OVS 的运行状况进行动态监控。
图 1. OpenFlow 的匹配流程
Flow 语法说明
在 OpenFlow 的白皮书中，Flow 被定义为某个特定的网络流量。例如，一个 TCP 连接就是一个 Flow，或者从某个 IP 地址发出来的数据包，都可以被认为是一个 Flow。支持 OpenFlow 协议的交换机应该包括一个或者多个流表，流表中的条目包含：数据包头的信息、匹配成功后要执行的指令和统计信息。
当数据包进入 OVS 后，会将数据包和流表中的流表项进行匹配，如果发现了匹配的流表项，则执行该流表项中的指令集。相反，如果数据包在流表中没有发现任何匹配，OVS 会通过控制通道把数据包发到 OpenFlow 控制器中。
在 OVS 中，流表项作为 ovs-ofctl 的参数，采用如下的格式：字段=值。如果有多个字段，可以用逗号或者空格分开。一些常用的字段列举如下：
表 1. 流表常用字段
字段名称说明
in_port=port
传递数据包的端口的 OpenFlow 端口编号
dl_vlan=vlan
数据包的 VLAN Tag 值，范围是 0-4095，0xffff 代表不包含 VLAN Tag 的数据包
dl_src=<MAC>
dl_dst=<MAC>
匹配源或者目标的 MAC 地址
01:00:00:00:00:00/01:00:00:00:00:00 代表广播地址
00:00:00:00:00:00/01:00:00:00:00:00 代表单播地址
dl_type=ethertype
匹配以太网协议类型，其中：
dl_type=0x0800 代表 IPv4 协议
dl_type=0x086dd 代表 IPv6 协议
dl_type=0x0806 代表 ARP 协议
完整的的类型列表可以参见以太网协议类型列表
nw_src=ip[/netmask]
nw_dst=ip[/netmask]
当 dl_typ=0x0800 时，匹配源或者目标的 IPv4 地址，可以使 IP 地址或者域名
nw_proto=proto
和 dl_type 字段协同使用。
当 dl_type=0x0800 时，匹配 IP 协议编号
当 dl_type=0x086dd 代表 IPv6 协议编号
完整的 IP 协议编号可以参见IP 协议编号列表
table=number
指定要使用的流表的编号，范围是 0-254。在不指定的情况下，默认值为 0。通过使用流表编号，可以创建或者修改多个 Table 中的 Flow
reg<idx>=value[/mask]
交换机中的寄存器的值。当一个数据包进入交换机时，所有的寄存器都被清零，用户可以通过 Action 的指令修改寄存器中的值
对于 add−flow，add−flows 和 mod−flows 这三个命令，还需要指定要执行的动作：actions=[target][,target...]
一个流规则中可能有多个动作，按照指定的先后顺序执行。
常见的操作有：
output:port: 输出数据包到指定的端口。port 是指端口的 OpenFlow 端口编号
mod_vlan_vid: 修改数据包中的 VLAN tag
strip_vlan: 移除数据包中的 VLAN tag
mod_dl_src/ mod_dl_dest: 修改源或者目标的 MAC 地址信息
mod_nw_src/mod_nw_dst: 修改源或者目标的 IPv4 地址信息
resubmit:port: 替换流表的 in_port 字段，并重新进行匹配
load:value−>dst[start..end]: 写数据到指定的字段
实践操作 OpenFlow 命令在本例中, 我们会创建一个不连接到任何控制器的 OVS 交换机，并演示如何使用 ovs-octl 命令操作 OpenFlow 流表。
创建一个新的 OVS 交换机
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$ ovs-vsctl add-br ovs-switch
创建一个端口 p0，设置端口 p0 的 OpenFlow 端口编号为 100（如果在创建端口的时候没有指定 OpenFlow 端口编号，OVS 会自动生成一个）。
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$ ovs-vsctl add-port ovs-switch p0 -- set Interface p0 ofport_request=100