OpenFlow协议抓包分析.doc

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1、OpenFlow协议抓包分析1什么是openflow协议OpenFlow起源于斯坦福大学的CleanSlate项目组，使用类似于API进程配置网络交换机的协议。OpenFlow的思路很简单，网络设备维护一个FlowTable，并且只通过FlowTable对报文进行处理，FlowTable本身的生成、维护、下发完全由外置的Controller来实现。OpenFlow交换机将原来完全由交换机/路由器控制的报文转发过程转化为由OpenFlow交换机（OpenFlowSwitch）和控制服务器（Controller）来共同完成，从而实现了数据转发和路由控制的分离。控制器可以通过事先

2、规定好的接口操作来控制OpenFlow交换机中的流表，从而达到控制数据转发的目的。OpenFlow交换机包含安全通道，多级流表和组表。通过安全通道，OpenFlow交换机可以和控制器建立OpenFlow连接；流表用来匹配OpenFlow交换机收到的报文；组表用来定义流表需要执行的动作。2报文分析OpenFlow协议支持三种消息类型：controller-to-switch，asynchronous（异步）和symmetric（对称）。OpenFlow通过这三种消息，来保持controller和OpenFlow交换机之间的通信。常用的消息主要是Hello消息、Feature消

3、息，Echo消息，以及Packet_in、Packet_out和Flow_mod等。其中Hello、Feature、Echo消息分别包含REQUEST与REPLY消息，每一个消息REQUEST与REPLY的TransactionID相同。2.1Hello控制器与交换机建立连接时由其中某一方发起OFPT_HELLO消息给对方，该消息携带支持的最高协议版本号，接受方将采用双方都支持的最低协议版本进行通信。一旦发现共同支持的协议版本，则连接建立，否则发送OFPT_ERROR消息，描述失败原因，并中断连接。/*HeaderonallOpenFlowpackets.*/structo

4、fp_header{uint8_tversion;/*OFP_VERSION.*/uint8_ttype;/*OneoftheOFPT_constants.*/uint16_tlength;/*Lengthincludingthisofp_header.*/uint32_txid;/*Transactionidassociatedwiththispacket.Repliesusethesameidaswasintherequesttofacilitatepairing.*/};OFP_ASSERT(sizeof(structofp_header)==8);Hello消息如下

5、：1.Version：OpenFlow版本，低位为版本号，如上所示。2.Type：OpenFlow消息类型。2.2Feature消息TLS会话一建立，控制器就会向交换机发送一个ofpt_feature_request消息，该消息只有of包头，如下所示。交换机会回复一条ofpt_feature_reply消息。ofpt_feature_request如图：（有时候会发现一个数据包中有多个request，并且后面会有一一对应的reply包。）ofpt_feature_reply如图：2.3Packet_in消息当交换机碰到新数据包不知道如何处理，或者action要求发送给控制器

6、，那么交换机就会用packet_in消息发送给控制器。一般将数据包缓存在交换机中，将有效的数据包信息（默认的128字节，如果原因是“sendtocontroller”action，那么长度由action_out的max_len决定；如果是原因tablemiss，那么长度由set_config消息中的miss_send_len决定。）和缓存id发送给控制器，不过，如果交换机不支持缓存或者内存用光了，那么就把整个数据包放在数据部分发给控制器，并且缓存id为-1。Packet_in消息如下：Packet_in消息结构如下：/*Packetreceivedonport(datapa

7、th->controller).*/structofp_packet_in{structofp_headerheader;uint32_tbuffer_id;/*IDassignedbydatapath.*/uint16_ttotal_len;/*Fulllengthofframe.*/uint16_tin_port;/*Portonwhichframewasreceived.*/uint8_treason;/*Reasonpacketisbeingsent(oneofOFPR_*)*/uint8_tpad;uin