OpenFlow 协议

OpenFlow是一种新型的网络协议，它是控制器和交换机之间的标准协议。

自2009年底发布1.0版本后，OpenFlow协议又经历了1.1、1.2、1.3及1.4版本的演进过程，
目前使用和支持最多的是1.0和1.3版本。

OpenFlow1.3在1.0版的基础上进一步优化及升级，其中添加了很多新的特性及消息，
如支持多个流表（flow table）、组表（group table），支持多控制器等。

一个流表中包含多个流表项，OpenFlow v1.3中流表项主要由7部分组成，
分别是: 
匹配域（用来识别该条表项对应的flow）
优先级（定义流表项的优先顺序）
计数器（用于保存与条目相关统计信息）
指令（匹配表项后需要对数据分组执行的动作）
Timeouts、Cookie、Flags.

流表项图

与OpenFlow v1.0不同的是，OpenFlow v1.3协议中一台OF交换机会有多张流表。具体匹配流程如下图所示。

当一个数据包到达交换机，从数据包中提取匹配字段从第一个流表开始 查找 匹配，匹配字段取决于数据包的类型。

通常包括各种数据包的头字段。
例如：以太网源地址或ipv4的地址等.

此外 ，还可以对数据包关联的字段（如交换机１４的入端口等）进行匹配 。 
如果数据包和流表项匹配成功 ，则更新计数器并执行流表项中的指令。

如果该流表项使用ＧＯＴＯ指令指向某一其他流表,则执行完本次指令的数据包以及动作集、
元数据等信息转到ＧＯＴＯ指令指向的流表进行下一步的匹配（也就是图中的跳转到Table n？）；

若未指向另一流表则执行动作集，此时流水线处理成功。

如果在某个流表中并未匹配成功,则查找该流表中是否存在table-miss流表项
（ 流表中的table-miss流表项指定如何处理未匹配成功的数据包）.

如果存在table-miss流表项，则按该流表项中的指令执行,如丢弃数据包、
 将数据包转到另外一个流表或者发送给控制器（即通过Packet_In消息传递给控制器，
由控制器制定数据包的转发策略而后通过Packet_Out消息下发流表给交换机)等；

如果在流表中并未匹配成功,并且该流表项中不存在table-miss流表项，那么交换机将会丢弃该数据包。

OpenFlow协议在工作中使用 ＧＯＴＯ指令从一 张流表转到另 一 张流表 ，该技术被称为多级流表技术 。

SDN控制器的路由原理：

OpenFlow协议定义了交换机在报文匹配失败时向控制器申请流表的方法，
当交换机收到一个不能被当前流表各条流匹配的数据包时，通过将失配
报文的相关信息封装在Packet-In消息中发送给控制器，让控制器知晓
报文失配情况，由控制器通过Flow-Mod等消息向交换机安装新流表。

笔记来源于： (54条消息) OpenFlow 协议详解（干货）_dwj_daiwenjie的博客-CSDN博客_openflow协议