Open vSwitchソースコードの全体像

Open vSwitch
ソースコードの全体像

清水翔 (@oshothebig)

ソースコードの入手方法

• リリース版 (v.1.4.0)
• http://openvswitch.org/releases/openvswitch-1.4.0.tar.gz
• 開発版
• git clone git://openvswitch.org/openvswitch
• git clone http://openvswitch.org/git/openvswitch

とりあえず規模を見る

• *.c, *.h, *.pyのファイルの一覧
commit: 8a5b3cfd91841c97fbc8a003857cacbd602646ed
• https://gist.github.com/2111386
• 478ファイル, 合計164700行

行数トップ10
6494 ./ofproto/ofproto-dpif.c
4551 ./lib/netdev-linux.c
4096 ./ofproto/ofproto.c
3953 ./lib/ofp-util.c
3924 ./utilities/ovs-vsctl.c
3749 ./vswitchd/bridge.c
2461 ./lib/meta-flow.c
2350 ./python/compat/argparse.py
2263 ./lib/ovsdb-idl.c
2241 ./datapath/datapath.c

• README • ofproto/
• INSTALL.* • ovsdb/
• その他テキスト • python/

• build-aux/ • rhel/

• datapath/ • tests/

• debian/ • third-party/

• include/ • utilities/

• lib/ • vswitchd/

• m4/ • xenserver/

READMEを読む
• コンポーネントの説明 • ovsdbmonitor

• ovs-vswitchd • ovs-controller

• ovsdb-server • ovs-ofctl

• ovs-brcompatd • ovs-pki

• ovs-dpctl • patch for tcpdump

• ovs-appctl • scripts for RPM

ovs-vswitchd

• Linuxカーネルモジュールと一緒になってフローに基
づいたスイッチングを行うためのデーモン

ovsdb-server

• 軽量データベースサーバ
• ovs-vswitchdが設定情報を取得するために問い合わせ
を行う先のサーバ

ovs-brcompatd

• ovs-vswitchdがLinuxブリッジを置き換える形で動作さ
せるためのデーモン

• Linuxカーネルモジュールと一緒になって動作し、ブ
リッジに対するioctlをインターセプトする

ovs-dpctl

• カーネルモジュールの設定を行うためのツール

ovs-vsctl

• ovs-vswitchdの設定の問い合わせと更新を行うユー
ティリティ

ovs-appctl

• 動作中のOpen vSwitchデーモンにコマンドを送るユー
ティリティ

ovsdbmonitor

• OVSデータベースとOpenFlowテーブルを外部から見る
ためのGUIツール

ovs-controller

• 単純なOpenFlowコントローラ

ovs-ofctl

• OpenFlowスイッチおよびコントローラに問い合わせ
を行うためのユーティリティ

ovs-pki

• OpenFlowスイッチのための公開基盤を作成、管理
するユーティリティ

ovs-dpctl ovs-vsctl
ovs-appctl ovs-ofctl
ovs-controller ovs-pki

utilities/

ovs-vswitchd
ovs-brcompatd

vswitchd/

ovsdbmonitor

ovsdb/ovsdbmonitor/

patch for tcpdump

third-party/

Design Decision
In Open vSwitch

OpenFlowに関する

設計方針？

他プラットフォーム

への移植方法の説明

アーキテクチャの

説明あり

用語解説（紛らわしい）
datapath/ vport ---------
vswitchd/ iface port
ofproto/ port bundle
lib/bond.c slave bond
lib/lacp.c slave lacp
lib/netdev.c netdev ---------
database Interface Port

アーキテクチャ

ovs-vswitchd ovsdb-server
OpenFlow
ofproto
controllers
netdev ofproto
provider
netdev
provider

ofproto
• OpenFlowコントローラとやりとり
• ofproto providerを通してスイッチの実装とやりとり
• ofproto/に格納されている

netdev
• ネットワークデバイスとのやりとりを抽象化
• Ethernetインターフェイス
• netdev providerへの薄いレイヤーとして働く
• lib/netdev.cにある

netdev provider
• ネットワークデバイス(e.g. eth0)に対してのOSやハー
ドウェアに特有のインターフェイスを実装

• スイッチの各ポートはnetdevとして動作しなければな
らない

• lib/netdev-provider.h中のnetdev_class構造体が重要
• 多くの関数ポインタから構成される

netdevのインターフェイス
• OpenFlowの機能を実装するために最低限必要な関数
• ポートのMACアドレスの報告
• Open vSwitchのオプションの機能を実装するために必
要な関数

• ARPテーブルの検査(in-band制御のため)
• 特定の実装を行うために必要となる関数

netdevの実装
• lib/netdev-linux.c: Linuxのカーネル呼び出しを使った
Linuxのネットワークデバイスのための実装。フル機
能を実装したnetdev実装として参考になる

• lib/netdev-vport.c: datapathモジュールが実装する仮想
ポート機能をサポートした実装で、netdevの最低限の
実装として参考になる

• lib/netdev-dummy.c: テストで有用なダミー実装

ovs-vswitchd ovsdb-server
OpenFlow
ofproto
controllers
Userspace

netdev ofproto-
dpif
netdev
provider dpif
dpif
provider Implementation of
ofproto provider

datapath
Kernel

Physical NIC

カーネル空間とユーザ空間
• ユーザ空間での実装
• 一番手間がかからないが、性能は低い
• カーネル空間での実装
• 性能は高いが、必要なコード量が多い
• 二つの選択肢
• ofproto provider
• dpif provider

ofproto provider
• OpenFlowスイッチを直接モニターしたり制御したり
するためのもの

• TCAMのようなワイルドカードのハードウェアでの
マッチングに対応させる場合

• ofproto/ofproto-provider.hの中のofproto_class構造体で
インターフェイスが定義されている

dpif provider
• Open vSwitchでサポートされているボンディングなど
の機能を活用するのに必要

• 通常、ofproto providerを実装するより容易
• lib/dpif-provider.hの中のdpif_class構造体でインター
フェイスが定義されている

dpifの実装
• lib/dpif-linux.c: Linux用のdpifの実装
• カーネルモジュールと連携して動作する
• lib/dpif-netdev.c: 一般的なdpifの実装
• スイッチング動作を全て行っている
• ユーザー空間の実装で使われている

フォワーディング

datapath/

netdev provider

lib/netdev-provider.h

netdev_class構造体

ofproto provider

lib/ofproto-provider.h

ofproto_class構造体

dpif provider

lib/dpif-provider.h

dpif_class構造体

最近の話題

• Linux 3.3にコードが取り込まれた
• MLでのお知らせ：http://bit.ly/HEQntI
• 取り込まれたコード：http://bit.ly/HEQzZM
• OpenFlow 1.1, 1.2への対応
• include/openflow/openflow-1.[012].h
• 方針：http://bit.ly/HmVdCQ

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