ovs实现的几种openflow扩展消息

前言

openflow是一个标准的交换机配置协议，主要用于SDN控制面下发流表给交换机设备。openflow支持很多厂家的交换机，包括硬件白牌交换机，以及openvswitch。

openflow协议定义了一系列标准的行为，是所有交换机都需要支持的，但是也定义了一些可扩展的行为，由各交换机厂家自己去实现。openflow使用“experiment” 类型来描述可扩展的消息，各交换机厂家将自己定义的可扩展消息包含在“experiment” 类型的openflow消息总。

本文所描述的是openvswitch实现的一些Openflow 1.3 扩展消息，它们基于 “experiment” 类型的openflow消息。

"experiment"消息的格式如下：

http://flowgrammable.org/static/media/uploads/msgs/experimenter_1_2.png

Experiment消息头部包含2个字段，这2个字段分别是下面的表格所示。

ExperimenterId = 0x00002320，表示 Nirica 公司开发 Openvswitch时实现的可扩展消息。
ExpType定义了具体的消息类型。

接下来具体介绍下几种的不同Experiment消息类型和其消息内容。

设置 Controller ID 消息

其消息类型ExpType = 20。 其消息体内容就是 Controller Id，类型是 uint16。

设置 Packet In format 消息

ExpType = 16。

消息体格式为：

Packet In format 字段的取值如下，支持 User Data 的是 NXPIF_NXT_PACKET_IN2：

 NXPIF_STANDARD       NxPacketInFormat = 0 /* OFPT_PACKET_IN for this OpenFlow version. */NXPIF_NXT_PACKET_IN  NxPacketInFormat = 1 /* NXT_PACKET_IN (since OVS v1.1). */NXPIF_NXT_PACKET_IN2 NxPacketInFormat = 2 /* NXT_PACKET_IN2 (since OVS v2.6). */

NXM Packet In 2 消息

这个消息是Openvswitch支持的扩展Packet in消息，可以携带用户自定义的 User Data，用于实现和 Controller 的一些交互。OVN中有用到UserData。

其消息类型为ExpType = 30。消息体内容为 Openflow 属性数组，数组的每个元素都是一个Openflow属性。

其消息体内容格式如下：

属性是一个TLV格式的结构体，其格式为：

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Type 有如下几种取值：

/* Packet. */NXPINT_PACKET    = 0 /* Raw packet data. */NXPINT_FULL_LEN  = 1 /* ovs_be32: Full packet len, if truncated. */NXPINT_BUFFER_ID = 2 /* ovs_be32: Buffer ID, if buffered. *//* Information about the flow that triggered the packet-in. */NXPINT_TABLE_ID = 3 /* uint8_t: Table ID. */NXPINT_COOKIE   = 4 /* ovs_be64: Flow cookie. *//* Other. */NXPINT_REASON       = 5 /* uint8_t, one of OFPR_*. */NXPINT_METADATA     = 6 /* NXM or OXM for metadata fields. */NXPINT_USERDATA     = 7 /* From NXAST_CONTROLLER2 userdata. */NXPINT_CONTINUATION = 8 /* Private data for continuing processing. */

length 是Type + Length + Value 的字节数，不包括 Pad。一般头部 Type + Length = 4。对于 experimenter ofpproperty，头部长度是 = 12。

每个struct ofpproperty 占用的内存大小是 8 字节的整数倍，所以内容后面可能存在一定长度的 pad，内容为0。pad 的长度是 length 取整到8的整数倍之后减去 length 的结果。

补充下 Type = NXPINT_METADATA 的格式：

这种 Type 里面存储的数据是 flow 的 match 部分。ovs 支持可扩展格式的 match，在 ovs 不支持可扩展 match 的时候，nirica 自己定义了一种可扩展 match 结构体格式叫 nxm_match，后面 openflow 基于 nirica 的成果也定义出了可扩展的 match 格式叫 oxm_match。

现在我们使用的openflow 1.3，所以里面表达的是oxm_match。

NXPINT_METADATA 对应的内容也是一系列类似TLV格式的结构体：

头部内容

头部的格式为：
+    ::
+
+     +----------------------------------+---------------+--+------------------+
+     |            oxm_class             |   oxm_field   |hm|    oxm_length    |
+     +----------------------------------+---------------+--+------------------+
+
+    The oxm_class value of OFPXMC_NXM_0 or OFPXMC_NXM_1 can be used an
+    OpenFlow 1.2+ message to use a Nicira 'nxm_field' otherwise standard
+    OpenFlow fields are used when the oxm_class has a value of
+    OFPXMC_OPENFLOW_BASIC.

oxm_length为内容的字节数。对于match中的in_port栏位，oxm_class = 0, oxm_field = 0, hm = 0.

参考资料

[ovs-dev,v1] doc: Added OVS Nicira Extension documentpatchwork.ozlabs.org/patch/1145870/

原文链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/96850032