Openflow协议通信流程解读

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1、Openflow协议通信流程解读前言接触了这么久的SDN，Openflow协议前前后后也读过好多遍，但是一直没有时间总结一下自己的一些见解。现在有时间了，就写一写自己对Openflow协议通信流程的一些理解。SDN中Switch和controller在SDN中很重要的两个实体是Switch跟Controller。Controller在网络中相当于上帝，可以知道网络中所有的消息，可以给交换机下发指令。Switch就是一个实现Controller指令的实体，只不过这个交换机跟传统的交换机不一样，他的转发规则由流表指定，而流表由控制器发送。switch组成与

2、传统交换机的差异switch组成switch由一个SecureChannel和一个flowtable组成，of1.3之后table变成多级流表，有256级。而of1.0中table只在table0中。·SecureChannel是与控制器通信的模块，switch和controller之间的连接时通过socket连接实现。·Flowtable里面存放这数据的转发规则，是switch的交换转发模块。数据进入switch之后，在table中寻找对应的flow进行匹配，并执行相应的action，若无匹配的flow则产生packet_in（后面有讲）of中sw与

3、传统交换机的差异·匹配层次高达4层，可以匹配到端口，而传统交换机只是2层的设备。·运行of协议，实现许多路由器的功能，比如组播。·求补充！！（如果你知道，请告诉我，非常感谢！）openflow的switch可以从以下方式获得·实体of交换机，目前市场上有一些厂商已经制造出of交换机，但是普遍反映价格较贵！性能最好。·在实体机上安装OVS，OVS可以使计算机变成一个openflow交换机。性能相对稳定。·使用mininet模拟环境。可以搭建许多交换机，任意拓扑，搭建拓扑具体教程本博客有一篇。性能依赖虚拟机的性能。controller组成控制器有许多种，不

4、同的语言，如python写的pox,ryu，如java写的floodlight等等。从功能层面controller分为以下几个模块：·底层通信模块：openflow中目前controller与switch之间使用的是socket连接，所以控制器底层的通信是socket。·openflow协议。socket收到的数据的处理规则需按照openflow协议去处理。·上层应用：根据openflow协议处理后的数据，开发上层应用，比如pox中就l2_learning,l3_learning等应用。更多的应用需要用户自己去开发。Openflow通信流程以下教程环境

5、为：mininet+自编简单控制器建立连接首先启动mininet，mininet会自行启动一个default拓扑，你也可以自己建立你的拓扑。sw建立完成之后，会像controllerIP:controllerport发送数据。controller启动之后，监听指定端口，默认6633，但是好像以后的都改了，因为该端口被其他协议占用。3次握手之后，建立连接，这个是底层的通信，是整一套系统的基础设施。OFPT_HELLO创建socket之后，sw跟controller会彼此发送hello数据包。·目的：协议协商。·内容：本方支持的最高版本的协议·成果：使用双

6、方都支持的最低版本协议。·成功：建立连接·失败：OFPT_ERROR(TYPE:OFPT_HELLO_FAILED,CODE=0),终止连接。OFPT_ERROR说到OFPT_ERROR,我们不妨先了解一下。ofp_error_type={0:"OFPET_HELLO_FAILED",1:"OFPET_BAD_REQUEST",2:"OFPET_BAD_ACTION",3:"OFPET_FLOW_MOD_FAILED",4:"OFPET_PORT_MOD_FAILED",5:"OFPET_QUEUE_OP_FAILED"}错误类型如上所示。对应的typ

7、e还会有对应的code.所以报错的格式为：OFPT_ERRORTYPE:CODE:[PAYLOAD]具体的错误信息。如TYPE:0CODE:0为：*OFPHFC_INCOMPATIBLE*具体对应的关系，请自行查看OF协议。OFPT_ECHO·分类：对称信息OFPT_ECHO_REQUEST,OFPT_ECHO_REPLY·作用：查询连接状态，确保通信通畅。当没有其他的数据包进行交换时，controller会定期循环给sw发送OFPT_ECHO_REQUEST。OFPT_FEATURES当sw跟controller完成连接之后，控制器会向交换机下发OF

8、PT_FEATYRES_REQUEST的数据包，目的是请求交换机的信息。·发送时间：连接建立完