前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >SDN 技术指南(四):Open vSwitch

SDN 技术指南(四):Open vSwitch

原创
作者头像
RiboseYim
发布2018-01-13 09:35:20
2.5K0
发布2018-01-13 09:35:20
举报
文章被收录于专栏:睿哥杂货铺
  • Open vSwitch 安装
  • Open vSwitch 命令行
  • Open vSwitch 运行原理
  • Open vSwitch 性能监控
前言

由之前发布的文章知道 Open vSwitch(Open Source Virtual Switch) 是一款基于软件实现的开源虚拟交换机。

Open Source Virtual Switch:Community-Based, Open Source,. Full-Featured Network Operating System.

一、Open vSwitch 安装

代码语言:javascript
复制
# 第一步:Getting the Code
git clone https://git.openswitch.net/openswitch/ops-build

# 第一步:选择编译模式

# 模式一:To a supported white box switch ( 例如 VMware vSwitch、vDS、Nexus 1000V)
make configure genericx86-64

# 模式二:OVA (可以直接导入虚拟机,例如 Oracle Virtual box )
make configure appliance

# 第三步:打包
make

二、Open vSwitch 命令行

2.1 核心概念

  • Bridge :网桥,对应一个以太网交换机(Switch),一个主机中可以创建一个或者多个 Bridge 设备。
  • Port :Port 与物理交换机的端口概念类似, 每个 Port 都属于一个特定的 Bridge 。端口类型:Normal、Internal、Patch、Tunnel。
  • Interface:接口,对应网卡,即可以是 ovs 生成的虚拟网卡,也可能是挂载在 ovs 的物理网卡。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。
2.2 基本操作

  • ovs-vsctl : 查询和更新 ovs-vswitchd 的配置;
  • ovs-appctl :发送命令消息,运行相关 daemon;
  • ovsdbmonitor : GUI工具,可以远程获取 OVS 数据库和 OpenFlow 的流表。
代码语言:javascript
复制
# 创建一个新的交换机
$ ovs-vsctl add-br ovs-switch
# 创建一个端口 设置端口
# 如果在创建端口的时候没有指定 OpenFlow 端口编号,会自动生成一个
$ ovs-vsctl add-port ovs-switch p0 -- set Interface p0 ofport_request=100
# 设置接口类型
$ ovs-vsctl set Interface p0 type=internal
$ ethtool -i p0
# 查看交换机的端口信息
$ ovs-ofctl show ovs-switch
# 查看 datapath 的信息
$ ovs-dpctl show

三、Open vSwitch 运行原理

3.1 Open vSwitch 内部结构

Open vSwitch 内部分为用户态和内核态。用户层(态)为守护程序实现了交换机和流表,是 Open vSwitch 的核心,提供了一些组件去管理交换机,实现数据库,对内核进行直接管理。主要包含三个守护进程:

  • ovs-vswitched : 主要模块,守护进程,包括一个 Linux 内核模块。
  • ovsdb-server : 数据库服务,保存相关配置信息
  • ovs-brcompatd

数据流(flow) 通过 Open vSwitch 转发的流程。每收到一个包之后,OVS Kernel Module 将检查它是否能能命中内核模块的缓存(flow cache) ,如果命中缓存则交由 kernel 处理;如果不能命中缓存则先发送到用户空间(ovs-vswitchd process )进行转发决策 ——— 基于一系列已经安装配置的规则库(OpenFlow rulues);如果没有命中任何一条规则,则将包发送给 OpenFlow 控制器处理。一旦做出转发决策,这个包和转发动作将传回 OVS Kernel Module 缓存起来。这条 flow 接下来的包就将命中缓存并直接由 kernel 转发处理。

  • openvswitch_mod.ko 是内核态(kernel)的主要模块 完成数据包的查找、转发、修改等操作,一条 flow 的后续数据包到达 OVS 后将直接交由内核态,使用 openvswitch_mod.ko 中的处理函数对数据包进行处理。

OVS Flow Processing

OVS包含一个Linux内核

3.2 Open vSwitch 的协议支持情况

  • GRE-tunneled mirrors: 远程监控
  • LACP、VLAN、IGMP、LLDP、BFD、STP、RSTP、QoS、HFSC
  • Complete IPv6 (Internet Protocol version 6) support
  • Support for multiple tunneling protocols, including GRE、VXLAN 、STT、IPsec
  • Multi-table forwarding pipeline with a flow-caching engine
3.3 Open vSwitch 的 OpenFlow 支持情况

  • ovs-openflowd:一个简单的 OpenFlow 交换机;
  • ovs-controller:一个简单的 OpenFlow 控制器;
  • ovs-ofctl 查询和控制 OpenFlow 交换机和控制器;
  • ovs-pki :OpenFlow 交换机创建和管理公钥框架;
  • ovs-tcpundump:tcpdump 的补丁,解析 OpenFlow 的消息;

Open vSwitch support for OpenFlow 1.1 and beyond is a work in progress.>>> OpenFlow Support in Open vSwitch

四、Open vSwitch 性能监控

“If you can’t measure it, you can’t improve it” —— Lord Kelvin

4.1 sFlow 监控示例

  • 启动分析器 sFlow Analyzer (以 sFlow-RT 为例)
代码语言:javascript
复制
$ cd sflow-rt
$ ./start.sh
bash-3.2$ ./start.sh
信息: Listening, sFlow port 6343
信息: Listening, HTTP port 8008
信息: app/ovs/scripts/status.js started
警告: app/ovs/scripts/status.js app/ovs/scripts/status.js
信息: app/ovs/scripts/status.js stopped
$ ps -ef | grep 6343
  501 30565 30431   0  2:45下午 ttys002    0:03.90 /usr/bin/java -Xms200M -Xmx200M -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -Dsflow.port=6343 -Dhttp.port=8008 -jar ./lib/sflowrt.jar

  • Connect Normal Switch to sFlow Analyzer
代码语言:javascript
复制
// 指定 analyzer
switch(root)# sflow collector 10.0.0.1
// 数据包采样: 1-in-4096
// 常规参考值:[100 Mb/s: 1 in 500]、[1 Bb/s: 1 in 1000]、[10 Gb/s: 1 in 2000]
switch(root)# sflow sampling 4096
// 轮询计数器 polling counters every 20 seconds
switch(root)# sflow polling 20
switch(root)# sflow enable

  • Connect Open vSwitch to sFlow Analyzer
代码语言:javascript
复制
// e.g. connect Open vSwitch to sFlow analyzer
ovs-vsctl — –id=@sflow create sflow agent=eth0 \target=\”10.0.0.1:6343\” sampling=1000 polling=20 \
— set bridge br0 sflow=@sflow

4.2 Connect Open vSwitch to OpenFlow controller

代码语言:javascript
复制
// e.g. connect Open vSwitch to OpenFlow controller
ovs-vsctl set-controller br0 tcp:10.0.0.1:6633

4.3 Traffic analytics : sFlow vs NetFlow

  • sFlow does not use flow cache, so realtime charts more accurately reflect traffic trend
  • NetFlow spikes caused by flow cache active-timeout for long running connections

应用案例

专题合辑:Network Engineering

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 前言
  • 一、Open vSwitch 安装
  • 二、Open vSwitch 命令行
    • 2.1 核心概念
      • 2.2 基本操作
      • 三、Open vSwitch 运行原理
        • 3.1 Open vSwitch 内部结构
          • 3.2 Open vSwitch 的协议支持情况
            • 3.3 Open vSwitch 的 OpenFlow 支持情况
            • 四、Open vSwitch 性能监控
              • 4.1 sFlow 监控示例
                • 4.2 Connect Open vSwitch to OpenFlow controller
                  • 4.3 Traffic analytics : sFlow vs NetFlow
                    • 应用案例
                    • 专题合辑:Network Engineering
                    相关产品与服务
                    应用性能监控
                    应用性能监控(Application Performance Management,APM)是一款应用性能管理平台,基于实时多语言应用探针全量采集技术,为您提供分布式性能分析和故障自检能力。APM 协助您在复杂的业务系统里快速定位性能问题,降低 MTTR(平均故障恢复时间),实时了解并追踪应用性能,提升用户体验。
                    领券
                    问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档