openflow简明学习笔记(原创)

一、openflow用来解决什么问题？

1.首先简单介绍一下什么是SDN，传统的网络是每个节点自己计算路由；

   SDN是集中控制路由。在一个数据中心的网络中，只有一个控制器，下面可以连接多个交换机。控制器集中计算好路由后，将流表下发给交换机，交    换机根据流表进行转发。

   跑在最上层是用户的APP(相当于计算机架构的应用软件)，下一层是SDN控制层面(相当于操作系统)，给APP提供接口，并负责集中    计算并控制所有    的路由；

   最下面一层是进行转发的网络设备，控制器将流表下发给交换机，交换机根据流表进行转发。

 

2.openflow规定了控制器与交换机之间进行交互的协议。

二、openflow的机制是什么？

1.openflow交换机的包处理流程如下：

   每个交换机都有一系列的表，规定了哪种报文头的报文，相应动作是什么，例如：

 

上图的就是流表类的一个实例，规定了目的IP为10.1.1.1的类型为0X800的报文进行某种动作。

         

  收到一个报文，解析报文头中的信息，根据报文头(中的12元组)进行流表的匹配，匹配到了则进行相应操作。

  通常action list中可以有转发、丢弃等动作，如果报文匹配到了流表，但action list为空，openflow规定默认丢弃报文；

  但如果报文匹配不到流表，则会发往controller。

       

2.交换机与控制器的交互：

   交换机与控制器建立TCP连接后，交换过hello报文后就可以进行通信了，通信内容有比如：

   获取/设置配置信息，报文上送/发送，流表修改，端口状态获取/设置，错误信息等等。

 

3.控制器是如何获得所有交换机的组网情况的？

   通过LLD报文。控制器与交换机建立连接，并获知该交换机的所有端口情况后，控制器往该交换机的所有端口都发送一个LLD报        文，对端连接的交换机收到该LLD报文后无法识别，上送给控制器，控制器就知道两个交换机是通过哪个端口连接的了。

 

4.控制器是如何往交换机中安装转发表项，并将数据正确转发的呢？

   举个HostA与HostB相互ping同的例子：

   HostA -- SwtA-- SwtB -- HostB

   hostA要给HostB发送ICMP报文，首先需要发送ARP查询B的MAC地址。

   SwtA收到A发送的ARP查询，通过Packet-in发送给控制器，控制器学习HostA地址，并将HostA的ARP查询报文发送给所有的边缘        Swt，边缘Swt对    边缘链路转发A的ARP查询。

   HostB收到ARP查询后，也会回复ARP应答，同样的swtB将ARP应答发送给控制器，控制器学习B的MAC。

   控制器将一一通知最短路径中的交换机安装转发表项，比如从端口1收到目的地址为MACB的报文，发往端口2。

   交换机安装好表项后，ICMP报文就能按照转发表转发了。

 

以上是本人对openflow粗浅的了解，请高手多多指教：）