Open vSwitch源码阅读笔记（下）

引言

本文主要对OpenvSwitch（基于2.3.90版本）重点模块的源码实现流程做了简要的阅读记录，Open vSwitch源码阅读笔记（上）已提供，此篇是对上篇的追述及补充，适合阅读OpenvSwitch源码的初级读者参考使用。在阅读源码时参照了网上很多博客尤其SDNLAB的网站文章，再次统一致谢，并将知识分享传递下去。

3.5 sflow

采样流sFlow（Sampled Flow）是一种基于报文采样的网络流量监控技术，主要用于对网络流量进行统计分析。sFlow系统包含一个嵌入在设备中的sFlow Agent和远端的sFlow Collector。其中，sFlow Agent通过sFlow采样获取本设备上的接口统计信息和数据信息，将信息封装成sFlow报文，当sFlow报文缓冲区满或是在sFlow报文缓存时间超时后，sFlow Agent会将sFlow报文发送到指定的sFlow Collector。sFlow Collector对sFlow报文进行分析，并显示分析结果，组网图如下：

3.5.1 sflow初始化

SFlow的配置入口函数是bridge_configure_sflow(),该函数创建SFlow相关的数据区并初始化相应配置，形成的主要数据结构如下：

3.5.2 sflow流表生成

sflow的实现是在用户态生成sflow的流表并配置到内核datapath，内核完成数据采样，发送到用户态，然后有上层sflow agent发送到collector。sflow在用户态生成sflow的流表。流表生成的代码调用流程add_sflow_action()->compose_sflow_cookie ()->compose_sample_action(),生成OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE类型的action，主要代码如下：

3.5.3 sflow内核处理

sflow在内核执行action的时候处理，入口函数do_execute_actions()->sample(),代码如下，如果是最后一个action，调用output_userspace()发送数据到用户空间；否则把该action加入到队列中等待执行，代码如下：

3.5.4 sflow消息处理

内核datapath采样的数据通过netlink发送到用户空间的vswithd进程，接收函数为recv_upcalls(),调用process_upcall()函数进入核心处理流程，其中对SFLOW_UPCALL分支的处理就是sflow的入口，处理函数dpif_sflow_received()，核心流程如下：

3.6 ovs-vsctl

ovs-vsctl根据用户的命令和ovsdb-server通信，用于查询和更新数据库配置。而vswithcd会在需要重新更新配置的时候和ovsdb交互，然后和内核dp模块通过netlink消息执行真正的操作。本节以添加网桥、端口、vxlan端口为例分析主要实现流程，其中ovsctl进程的主要处理流程如下：

3.6.1 添加网桥

用户态shell键入命令ovs-vsctl add-br br0，启动vsctl进程用户完成数据库配置，流程如上面所述，最后调用add-br对应的run函数cmd_add_br(),流程如下：

vswithcd检测到数据库的设置后完成业务配置，流程如下：

内核datapath通过OVS_DATAPATH_FAMILY通道收到一个 OVS_DP_CMD_NEW类型的添加网桥的命令，该命令绑定的回调函数为ovs_dp_cmd_new(),处理流程如下：

3.6.2 添加端口

shell键入命令ovs-vsctl add-port br0 eth0（这里分析netdev类型的vport端口，vxlan在下一章节单独分析），vsctl调用add-port对应的函数cmd_add_port()配置数据库，流程如下：

vswitchd调用dpif_netlink_port_add()通过netlink发送对应消息到内核，流程和上一节所述的添加网桥类似，如下所示：

内核datapath通过OVS_VPORT_FAMILY通道收到一个类型为OVS_VPORT_CMD_NEW的添加端口的命令，该命令绑定的回调函数为ovs_vport_cmd_new (),处理流程如下：

3.7 vxlan

vxlan端口是ovs的OVS_VPORT_TYPE_VXLAN类型的隧道端口，用户态netdev库通过netdev_vport_tunnel_register()注册vport_class结构，它包含如vxlan、gre等各种类型隧道的相关处理函数。

3.7.1添加vxlan端口

添加命令为ovs-vsctl add-port br0 vxlan -- set interface vxlan type=vxlan，用户态处理流程和上节的添加端口相同，不同时的是对vxlan端口的参数配置，发往内核dp的消息类型为OVS_VPORT_TYPE_VXLAN，流程如下：

3.7.2 内核vxlan创建

内核ovs_vport_cmd_new ()函数中ovs_vport_add()调用ovs_vxlan_vport_ops对应的操作函数，其中创建函数vxlan_tnl_create()流程如下：

3.7.3 vport数据结构

根据上述流程分析，vxlan类型的vport数据结构如下：

3.7.4 vxlan报文格式

3.7.5 vxlan收包处理

vxlan隧道报文的处理的入口函数是udp sock监听函数vxlan_udp_encap_recv(),处理流程如下：

3.7.6 vxlan发包处理

vlan在执行action时，判断需要发送数据的时候调用发送函数，函数调用do_execute_actions()->do_output()->ovs_vport_send()->vxlan_tnl_send(),这里vxlan_tnl_send()函数即为创建vport端口是注册ovs_vxlan_vport_ops的send函数，主要处理流程如下：