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随着网络技术的不断发展，软件定义网络（SDN）已经成为当今网络领域的热门话题。
SDN的核心理念是将网络的控制和数据转发平面分离开来，通过集中式的控制器来管理整个网络。
而在SDN中，控制器与交换机之间的通信协议则是至关重要的一环。
本文将针对SDN控制器与交换机通信协议展开讨论。
SDN控制器是SDN网络中的核心，它负责制定网络策略、配置交换机和路由器，以及处理网络中的各种事件。
为了实现这些功能，控制器需要与交换机进行通信。
SDN控制器与交换机之间的通信协议有多种选择，其中最为常用的协议包括OpenFlow、NETCONF和OVSDB。
OpenFlow是SDN中最为经典的通信协议。
它定义了控制器与交换机之间的通信接口，使得控制器能够向交换机下发流表项，从而实现对数据包的转发控制。
OpenFlow协议的灵活性和可扩展性使得它成为SDN网络中最为主流的通信协议之一。
不过，需要注意的是，OpenFlow协议并不是唯一的选择，还有其他的通信协议可以用于控制器与交换机之间的通信。
NETCONF是一种面向网络设备的配置管理协议，它可以实现网络设备的动态配置和管理。
在SDN中，NETCONF协议可以用于控制器与交换机之间的通信。
通过NETCONF协议，控制器可以向交换机下发配置指令，实现对网络设备的管理和控制。
相比于OpenFlow协议，NETCONF协议更加注重网络设备的配置和管理，适用于一些特定的场景。
除了OpenFlow和NETCONF，OVSDB也是SDN控制器与交换机之间的通信协议之一。
OVSDB是Open vSwitch数据库协议的缩写，它定义了控制器与OpenvSwitch之间的通信接口。
通过OVSDB协议，控制器可以向Open vSwitch下发配置指令，实现对Open vSwitch的管理和控制。
OVSDB协议通常用于OpenStack等开源云平台中，适用于云环境下的SDN网络。
总的来说，SDN控制器与交换机之间的通信协议有多种选择，每种协议都有其适用的场景和特点。
Openvswitch原理与代码分析（1）：总体架构⼀、Opevswitch总体架构Openvswitch的架构⽹上有如下的图表⽰：每个模块都有不同的功能ovs-vswitchd 为主要模块，实现交换机的守护进程daemon在Openvswitch 所在的服务器进⾏ps aux 可以看到以下的进程root 1008 0.1 0.8 242948 31712 ? S<Ll Aug06 32:17 ovs-vswitchd unix:/var/run/openvswitch/db.sock -vconsole:emer -vsyslog:err -vfile:info --mlockall --no-chdir --log-file=/var/log/openvswitch/ovs-vswitchd.log --pidfile=/var/run/openvswitch/ovs-vswitchd.pid --detach --monitor注意这⾥ovs-vswitchd监听了⼀个本机的db.sock⽂件openvswitch.ko为Linux内核模块，⽀持数据流在内核的交换我们使⽤lsmod列举加载到内核的模块：~# lsmod | grep openvswitchopenvswitch 66901 0gre 13808 1 openvswitchvxlan 37619 1 openvswitchlibcrc32c 12644 2 btrfs,openvswitch既有Openvswitch.ko，也有ovsdb-server 轻量级数据库服务器，保存配置信息，ovs-vswitchd通过这个数据库获取配置信息通过ps aux可以看到如下进程root 985 0.0 0.0 21172 2120 ? S< Aug06 1:20 ovsdb-server /etc/openvswitch/conf.db -vconsole:emer -vsyslog:err -vfile:info --remote=punix:/var/run/openvswitch/db.sock --private-key=db:Open_vSwitch,SSL,private_key --certificate=db:Open_vSwitch,SSL,certificate --bootstrap-ca-cert=db:Open_vSwitch,SSL,ca_cert --no-chdir --log-file=/var/log/openvswitch/ovsdb-server.log --pidfile=/var/run/openvswitch/ovsdb-server.pid --detach –monitor可以看出，ovsdb-server将配置信息保存在conf.db中，并通过db.sock提供服务，ovs-vswitchd通过这个db.sock从这个进程读取配置信息。
Open vSwitch（OVS）是一种虚拟化的网络交换机，它是一个开源项目，旨在为虚拟化环境提供灵活的网络解决方案。
Open vSwitch最初是由Nicira Networks开发的，后来成为了一个独立的开源项目，并受到了广泛的关注和支持。
Open vSwitch能够在虚拟化环境中扮演网络交换机的角色，并支持各种网络虚拟化技术，例如VLAN、VXLAN、GRE等。
本文将介绍Open vSwitch的工作原理，包括其软件架构、数据平面和控制平面等方面的内容。
一、Open vSwitch的软件架构Open vSwitch的软件架构采用了模块化的设计，它包括数据平面和控制平面两部分。
其中，数据平面负责对数据包进行转发和处理，而控制平面则负责对数据平面进行配置和管理。
在Open vSwitch的软件架构中，数据平面和控制平面之间通过OpenFlow协议进行通信。
1. 数据平面数据平面是Open vSwitch中的核心部分，它负责处理和转发网络数据包。
数据平面由多个内部组件组成，其中最重要的组件是内核模块和用户态的ovs-vswitchd进程。
内核模块负责在内核空间中处理数据包，而ovs-vswitchd进程则负责在用户态中控制内核模块的行为。
数据平面还包括了一些其他组件，例如流表、端口组、虚拟交换机等。
2. 控制平面控制平面负责对数据平面进行配置和管理。
在Open vSwitch中，控制平面使用OpenFlow协议与数据平面进行通信。
通过OpenFlow协议，控制器可以向数据平面下发流表项，配置数据平面的行为。
除了OpenFlow控制器，Open vSwitch还支持其他控制平面的接入方式，例如OVSDB协议和管理接口等。
二、Open vSwitch的数据平面工作原理Open vSwitch的数据平面负责对网络数据包进行处理和转发。
它使用流表来管理数据包的转发行为，而ovs-vswitchd进程则负责根据流表对数据包进行处理。
这是我在学习中做的一个笔记文档，仅供大家参考目录目录 (1)第一章背景 (2)第二章理论基础 (3)2.1软件定义网络SDN (3)2.2 openflow网络架构 (4)2.2.1 openflow交换机 (4)2.2.2 openflow 控制器 (8)2.2.3 openflow 虚拟化 (8)2.3 安全通道 (9)2.3.1 OF协议 (9)2.3.2 建立连接 (10)2.3.3 连接中断 (11)2.3.4 加密 (11)2.3.5 生成树 (11)第三章实验环境搭建 (11)3.1 安装open vswitch (12)3.1.1 安装KVM (12)3.1.2 安装Openvswitch (13)3.1.3 配置网桥 (14)3.2 安装NOX网络操作系统及GUI (15)3.2.1 安装NOX (15)3.2.2 安装NOX-GUI (16)3.3 环境测试 (16)3.1.1 总体拓扑图展示 (16)3.3.2 运行controller (16)3.3.3 配置open vswitch (17)3.3.4 测试open switch 与controller 是否连通 (18)3.3.5 启动GUI监测 (19)第四章Open Flow分析 (19)4.1 重要的数据结构 (19)4.1.1 of协议头 (19)4.1.2交换机端口状态 (21)4.1.3 流匹配结构 (21)4.1.4 行为结构 (22)4.1.5流表操作 (22)4.1.6 表统计信息 (23)4.1.7 端口统计 (23)4.1.8 数据包进入 (24)4.1.9 发送数据包 (24)4.1.10 流表删除 (25)4.2 openflow设备定义以及基本操作 (25)4.3 OpenFow数据通路分析 (28)第五章NOX分析 (30)5.1 事件 (30)5.1.1 事件概念 (30)5.1.2 核心事件列表 (30)5.2 组件 (31)5.2.1 组件的概念 (31)5.2.2 基于python的组件实现原理 (31)5.2.3 流表创建实现原理 (32)5.2.4 组件的基本架构 (32)第六章python组件实例 (33)6.1 实例一解析packet_in 数据包 (33)6.2实例二数据通路重定向 (33)第七章GUI 组件实例 (36)7.1 GUI 简介 (36)7.2 NOX-GUI实现原理 (36)7.2.1 SNMP协议简介 (36)7.2.2 open vswitch SNMP实现 (36)7.2.3 NOX SNMP 实现 (39)第一章背景斯坦福大学的研究者于2008 年提出OpenFlow 技术，并逐渐推广SDN 概念。
软件定义网络的开源实现平台和工具介绍随着信息技术的不断发展，网络已经成为我们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
在传统的网络架构中，网络设备的控制和数据转发是紧密耦合的，这就限制了网络的灵活性和创新性。
软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）作为一种新的网络架构，通过将网络设备的控制平面从数据转发平面中分离出来，使得网络能够更加灵活、可编程和可管理。
为了实现SDN，需要一些开源的实现平台和工具来帮助用户快速搭建SDN网络并进行管理和编程。
本文将介绍几种常用的软件定义网络的开源实现平台和工具。
1. OpenDaylightOpenDaylight是一个由Linux基金会主持的开源项目，旨在创建一个开放平台，以加速软件定义网络和网络功能虚拟化的发展。
OpenDaylight提供了丰富的SDN控制器功能，包括流表管理、拓扑发现、网络编程接口等。
它的模块化架构使得用户可以根据自己的需求选择和定制所需的功能模块，从而实现个性化的SDN网络。
2. ONOSONOS（Open Network Operating System）是一个由主导开发的开源SDN控制器平台。
它的目标是创建一个开放的、高性能的SDN控制器，以支持大规模的网络部署和多租户应用。
ONOS提供了丰富的网络编程接口和应用程序框架，使得开发者能够快速开发和部署自己的SDN应用。
3. RyuRyu是一个轻量级的SDN控制器平台，它基于Python语言开发，具有简单、灵活和可扩展的特点。
Ryu提供了丰富的模块和库，包括OpenFlow协议库、网络拓扑库、虚拟交换机库等，使得用户可以轻松地开发自己的SDN应用和控制逻辑。
4. MininetMininet是一个用于快速创建SDN网络的开源工具，它可以在一台普通的计算机上模拟出一个包括交换机、路由器和主机在内的完整的SDN网络环境。
Mininet支持OpenFlow协议，用户可以通过Python进行自定义的控制和编程，从而实现对SDN网络的快速测试和验证。
软件定义网络应用场景分析及实现随着信息技术的快速发展，网络已经成为了人们重要的交流和信息传递渠道。
而随着网络规模的不断扩大，传统的网络架构已经无法满足现代网络的需求。
传统网络架构需要通过硬件设备来实现网络功能的分发和控制，因此在网络规模不断扩大的情况下会面临非常大的难度。
为了解决传统网络架构的瓶颈问题，软件定义网络（SDN）应运而生。
软件定义网络是一种可以实现网络控制的技术，它可以把网络控制平面和数据平面分开，使得网络的控制更加灵活和可靠。
本篇文章将从SDN的应用场景和实现的角度来阐述SDN的优势和价值。
一、SDN的应用场景SDN可以在物理网络的控制上实现更加灵活和可靠的控制方式，因此在很多领域中都可以看到SDN的应用。
在下面将介绍几个典型的SDN应用场景。
1、数据中心网络数据中心中需要处理大量的数据，尤其是在云计算模式下，数据中心性能的好坏直接关系到整个云计算平台的质量。
SDN通过分离网络控制平面和数据平面，可以使得数据中心网络更加有弹性，同时也可以实现对网络的微调。
这个特性可以使得数据中心网络更加灵活，可以适应不同的负载需求。
另外，SDN还可以快速检测和切换故障节点，保证数据中心网络的高可用性。
2、网络安全网络安全是当今信息网络中非常关键的一个部分，而SDN可以通过集中的网络控制平面来优化网络安全策略。
SDN可以将网络流量动态地分配到不同的网络隔离区域中进行处理，从而实现更加精细的网络安全管理。
此外，SDN还可以在攻击发生时快速做出反应和控制网络流量，保证网络安全的及时性和有效性。
3、企业网络SDN可以使得企业网络更加灵活和高效。
在企业网络中，不同部门和业务之间需要进行隔离，而SDN可以通过虚拟网络隔离技术实现这一目的。
另外，SDN还可以通过网络分片来实现不同部门和业务的隔离。
此外，SDN可以对网络中的流量进行灵活的管理，可以降低网络拥塞和延迟等问题。
这些特性可以使得企业网络更加适应不同的应用需求，提高网络的性能和利用率。
openvswitch的原理和常⽤命令⼀.Openvswitch⼯作原理 openvSwitch是⼀个⾼质量的、多层虚拟交换机，使⽤开源Apache2.0许可协议，由 Nicira Networks开发，主要实现代码为可移植的C代码。
它的⽬的是让⼤规模⽹络⾃动化可以通过编程扩展,同时仍然⽀持标准的管理接⼝和协议（例如NetFlow, sFlow, SPAN, RSPAN, CLI, LACP, 802.1ag）。
此外,它被设计位⽀持跨越多个物理服务器的分布式环境，类似于VMware的vNetwork分布式vswitch或Cisco Nexus 1000 V。
Open vSwitch⽀持多种linux 虚拟化技术，包括Xen/XenServer， KVM和VirtualBox。
openvswitch是⼀个虚拟交换软件，主要⽤于虚拟机VM环境，作为⼀个虚拟交换机，⽀持Xen/XenServer，KVM以及virtualBox多种虚拟化技术。
在这种虚拟化的环境中，⼀个虚拟交换机主要有两个作⽤：传递虚拟机之间的流量，以及实现虚拟机和外界⽹络的通信。
内核模块实现了多个“数据路径”（类似于⽹桥），每个都可以有多个“vports”（类似于桥内的端⼝）。
每个数据路径也通过关联⼀下流表（flow table）来设置操作，⽽这些流表中的流都是⽤户空间在报⽂头和元数据的基础上映射的关键信息，⼀般的操作都是将数据包转发到另⼀个vport。
当⼀个数据包到达⼀个vport，内核模块所做的处理是提取其流的关键信息并在流表中查找这些关键信息。
当有⼀个匹配的流时它执⾏对应的操作。
如果没有匹配，它会将数据包送到⽤户空间的处理队列中（作为处理的⼀部分，⽤户空间可能会设置⼀个流⽤于以后碰到相同类型的数据包可以在内核中执⾏操作）。
1.OpenvSwitch的组成 ovs的主要组成模块如下图所⽰：ovs-vswitchd：OVS守护进程是，OVS的核⼼部件，实现交换功能，和Linux内核兼容模块⼀起，实现基于流的交换（flow-based switching）。
简述虚拟化技术的分类虚拟化技术是一种将物理资源转化为虚拟资源的技术，它可以将一台物理服务器分割成多个虚拟机，每个虚拟机都可以独立运行不同的操作系统和应用程序。
虚拟化技术已经成为当今云计算和大数据时代的重要基础技术，广泛应用于数据中心、云计算、网络安全、测试开发等领域。
本文将简述虚拟化技术的分类。
一、硬件虚拟化技术硬件虚拟化技术是一种基于硬件的虚拟化技术，它通过在物理主机上安装虚拟化软件，在虚拟化层和物理层之间创建一个虚拟化层，将物理资源转化为虚拟资源，从而实现多个虚拟机之间的隔离和共享。
硬件虚拟化技术通常包括以下几种类型：1.全虚拟化技术全虚拟化技术是一种将整个物理机器虚拟化的技术，它可以让多个虚拟机独立运行不同的操作系统和应用程序。
全虚拟化技术通常需要虚拟化软件来模拟硬件设备，使虚拟机可以访问物理设备，从而实现虚拟机和物理机之间的通信和数据传输。
全虚拟化技术的代表产品包括VMware、Hyper-V、KVM等。
2.半虚拟化技术半虚拟化技术是一种通过修改操作系统内核来实现虚拟化的技术，它可以让多个虚拟机共享物理资源，提高资源利用率。
半虚拟化技术通常需要修改操作系统内核，使虚拟机可以直接访问物理设备，从而避免了虚拟化软件的性能开销。
半虚拟化技术的代表产品包括Xen、OpenVZ等。
二、软件虚拟化技术软件虚拟化技术是一种基于软件的虚拟化技术，它可以在应用程序层面上实现虚拟化，将应用程序和操作系统分离，从而实现多个应用程序之间的隔离和共享。
软件虚拟化技术通常包括以下几种类型： 1.容器化技术容器化技术是一种将应用程序和其依赖的库文件打包成一个独立的容器，实现应用程序的隔离和共享。
容器化技术通常采用轻量级的虚拟化技术，不需要虚拟化软件，从而避免了虚拟化软件的性能开销。
容器化技术的代表产品包括Docker、LXC等。
2.应用虚拟化技术应用虚拟化技术是一种将应用程序打包成一个独立的虚拟环境，实现应用程序的隔离和共享。
