Open vSwitch (OVS)配置案例

1. Open vSwitch 简介

Open vSwitch 是一个开源的虚拟交换机，支持标准交换功能（如 VLAN、STP）和高级功能（如 OpenFlow、VXLAN）。它广泛应用于虚拟化环境和 SDN 场景。

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2. OVS 作为普通交换机

场景描述

将 OVS 配置为普通交换机，用于连接虚拟机或物理设备，支持 VLAN 和 STP 等传统交换功能。

配置步骤

1. 安装 OVS：

   sudo apt update
   sudo apt install openvswitch-switch
   

2. 创建 OVS Bridge：

   sudo ovs-vsctl add-br ovs-br0
   

3. 添加物理网卡到 Bridge：

   sudo ovs-vsctl add-port ovs-br0 eth0
   

4. 配置 VLAN：

   • 将端口 eth0 设置为 Trunk 端口，允许 VLAN 10 和 20：

     sudo ovs-vsctl set port eth0 trunks=10,20
     

   • 将虚拟机接口 vnet0 加入 VLAN 10：

     sudo ovs-vsctl add-port ovs-br0 vnet0 tag=10
     

5. 启用 STP：

   sudo ovs-vsctl set bridge ovs-br0 stp_enable=true
   

6. 验证配置：

   sudo ovs-vsctl show
   

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3. OVS 作为流表交换机（配合 SDN）

场景描述

将 OVS 配置为流表交换机，通过 OpenFlow 协议与 SDN 控制器（如 Ryu）通信，实现动态流量控制。

配置步骤

1. 安装 OVS 和 Ryu 控制器：

   sudo apt update
   sudo apt install openvswitch-switch
   pip install ryu
   

2. 创建 OVS Bridge 并连接控制器：

   sudo ovs-vsctl add-br ovs-br0
   sudo ovs-vsctl set-controller ovs-br0 tcp:127.0.0.1:6633
   

3. 启动 Ryu 控制器：

   • 编写一个简单的 Ryu 应用（simple_switch.py）：

     from ryu.base import app_manager
     from ryu.controller import ofp_event
     from ryu.controller.handler import MAIN_DISPATCHER
     from ryu.controller.handler import set_ev_cls
     from ryu.ofproto import ofproto_v1_3
     
     class SimpleSwitch(app_manager.RyuApp):
         OFP_VERSIONS = [ofproto_v1_3.OFP_VERSION]
     
         def __init__(self, *args, **kwargs):
             super(SimpleSwitch, self).__init__(*args, **kwargs)
     
         @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPSwitchFeatures, MAIN_DISPATCHER)
         def switch_features_handler(self, ev):
             datapath = ev.msg.datapath
             ofproto = datapath.ofproto
             parser = datapath.ofproto_parser
     
             # 添加默认流表规则：丢弃所有流量
             match = parser.OFPMatch()
             actions = []
             self.add_flow(datapath, 0, match, actions)
     
         def add_flow(self, datapath, priority, match, actions):
             ofproto = datapath.ofproto
             parser = datapath.ofproto_parser
     
             inst = [parser.OFPInstructionActions(ofproto.OFPIT_APPLY_ACTIONS, actions)]
             mod = parser.OFPFlowMod(
                 datapath=datapath, priority=priority, match=match, instructions=inst
             )
             datapath.send_msg(mod)
     

   • 启动 Ryu 控制器：

     ryu-manager simple_switch.py
     

4. 添加流表规则：

   • 通过 Ryu 控制器动态添加流表规则，例如将来自端口 1 的流量转发到端口 2：

     match = parser.OFPMatch(in_port=1)
     actions = [parser.OFPActionOutput(2)]
     self.add_flow(datapath, 1, match, actions)
     

5. 验证配置：

   • 查看 OVS 流表规则：

     sudo ovs-ofctl dump-flows ovs-br0
     

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4. OVS 在 SDN 中的高级功能

场景 1：VXLAN 隧道

1. 创建 VXLAN 隧道：

   sudo ovs-vsctl add-port ovs-br0 vxlan0 -- set interface vxlan0 type=vxlan options:remote_ip=192.168.1.101
   

2. 验证配置：

   sudo ovs-vsctl show
   

场景 2：流量镜像

1. 配置流量镜像：

   • 将端口 1 的流量镜像到端口 2：

     sudo ovs-vsctl -- set Bridge ovs-br0 mirrors=@m \
     -- --id=@p1 get Port vnet0 \
     -- --id=@p2 get Port vnet1 \
     -- --id=@m create Mirror name=mymirror select-dst-port=@p1 select-src-port=@p1 output-port=@p2
     

2. 验证配置：

   sudo ovs-vsctl list mirror
   

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5. 总结

• 作为普通交换机：OVS 支持 VLAN、STP 等传统交换功能，适合简单网络场景。
• 作为流表交换机：OVS 通过 OpenFlow 协议与 SDN 控制器协同工作，实现动态流量控制和高级功能（如 VXLAN、流量镜像）。
• 配置工具：ovs-vsctl 用于管理 OVS 配置，ovs-ofctl 用于查看和修改流表规则。

通过以上配置案例，您可以根据实际需求灵活使用 OVS，构建高效、可编程的虚拟网络环境。