ovs 数据包的处理过程

Openvswitch的内核模块openvswitch.ko会在网卡上注册一个函数netdev_frame_hook，每当有网络包到达网卡的时候，这个函数就会被调用。

static struct sk_buff *netdev_frame_hook(struct sk_buff *skb)
{
   if (unlikely(skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK))
      return skb;
 
   port_receive(skb);
   return NULL;
}

调用port_receive即是调用netdev_port_receive

define port_receive(skb) netdev_port_receive(skb, NULL)

void netdev_port_receive(struct sk_buff *skb, struct ip_tunnel_info *tun_info)
{
   struct vport *vport;
 
   vport = ovs_netdev_get_vport(skb->dev);
……
   skb_push(skb, ETH_HLEN);
   ovs_skb_postpush_rcsum(skb, skb->data, ETH_HLEN);
   ovs_vport_receive(vport, skb, tun_info);
   return;
error:
   kfree_skb(skb);
}

在函数int ovs_vport_receive(struct vport *vport, struct sk_buff *skb, const struct ip_tunnel_info *tun_info)实现如下

int ovs_vport_receive(struct vport *vport, struct sk_buff *skb,
            const struct ip_tunnel_info *tun_info)
{
   struct sw_flow_key key;
   ......
   /* Extract flow from 'skb' into 'key'. */
   error = ovs_flow_key_extract(tun_info, skb, &key);
   if (unlikely(error)) {
      kfree_skb(skb);
      return error;
   }
   ovs_dp_process_packet(skb, &key);
   return 0;
}

在这个函数里面，首先声明了变量struct sw_flow_key key;可见这个key里面是一个大杂烩，数据包里面的几乎任何部分都可以作为key来查找flow表

tunnel可以作为key
在物理层，in_port即包进入的网口的ID
在MAC层，源和目的MAC地址
在IP层，源和目的IP地址
在传输层，源和目的端口号
IPV6
所以，要在内核态匹配流表，首先需要调用ovs_flow_key_extract，从包的正文中提取key的值。

接下来就是要调用ovs_dp_process_packet了。

void ovs_dp_process_packet(struct sk_buff *skb, struct sw_flow_key *key)
{
   const struct vport *p = OVS_CB(skb)->input_vport;
   struct datapath *dp = p->dp;
   struct sw_flow *flow;
   struct sw_flow_actions *sf_acts;
   struct dp_stats_percpu *stats;
   u64 *stats_counter;
   u32 n_mask_hit;
 
   stats = this_cpu_ptr(dp->stats_percpu);
 
   /* Look up flow. */
   flow = ovs_flow_tbl_lookup_stats(&dp->table, key, skb_get_hash(skb),
                &n_mask_hit);
   if (unlikely(!flow)) {
      struct dp_upcall_info upcall;
      int error;
 
      memset(&upcall, 0, sizeof(upcall));
      upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_MISS;
      upcall.portid = ovs_vport_find_upcall_portid(p, skb);
      upcall.mru = OVS_CB(skb)->mru;
      error = ovs_dp_upcall(dp, skb, key, &upcall);
      if (unlikely(error))
         kfree_skb(skb);
      else
         consume_skb(skb);
      stats_counter = &stats->n_missed;
      goto out;
   }
 
   ovs_flow_stats_update(flow, key->tp.flags, skb);
   sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
   ovs_execute_actions(dp, skb, sf_acts, key);
 
   stats_counter = &stats->n_hit;
 
out:
   /* Update datapath statistics. */
   u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
   (*stats_counter)++;
   stats->n_mask_hit += n_mask_hit;
   u64_stats_update_end(&stats->syncp);
}

这个函数首先在内核里面的流表中查找符合key的flow，也即ovs_flow_tbl_lookup_stats，如果找到了，很好说明用户态的流表已经放入内核，则走fast path就可了。于是直接调用ovs_execute_actions，执行这个key对应的action。

如果不能找到，则只好调用ovs_dp_upcall，让用户态去查找流表。会调用static int queue_userspace_packet(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, const struct sw_flow_key *key, const struct dp_upcall_info *upcall_info)

它会调用err = genlmsg_unicast(ovs_dp_get_net(dp), user_skb, upcall_info->portid);通过netlink将消息发送给用户态。在用户态，有线程监听消息，一旦有消息，则触发udpif_upcall_handler。

1. 从Device接收Packet交给事先注册的event handler进行处理
2. 接收Packet后识别是否是unknown packet，是则交由upcall处理
3. vswitchd对unknown packet找到flow rule进行处理
4. 将Flow rule发送给datapath
   也就是说OVS处理数据包首先会看有没有事先订阅的事件，如果有直接转交给该对应的处理函数，然后匹配流表，最后按照传统网络协议栈进行处理。