SDN原理 OpenFlow协议 -1

本文基于SDN原理视频而成：SDN原理

OpenFlow

OpenFlow 协议 和 传统的路由选择协议 有很多相似的地方，同时在某些地方也具有一定的颠覆性。

路由表，由IP地址和子网掩码组成。MAC表，由MAC地址组成。
但是OpenFlow协议的流表，却什么都有。

OpenFlow 相比传统路由协议来说，更大更广泛；是一种推倒重来的做法。

功能

OpenFlow 1.0

OpenFlow 1.3 及 更新的版本

相比1.0，1.3的OpenFlow交换机支持 多流表，多控制器，主表，计量表等等。

主要功能：

• 用于实现 Controller 和 Switch 的通信，定义了一系列的标准术语。
• 定义了 Controller 如何来控制 Switch 以及 Switch 如何来反馈 Controller。
• 定义了 Controller 和 Switch 通信过程中的 消息类型和格式。

发展 版本

流表 FlowTable --- OpenFlow的核心

如果拿传统网络中的技术来类比流表，那么流表就相当于 路由选路中的路由表，交换机中的MAC地址表；有了流表，交换机才能进行转发工作。

传统的路由表，MAC地址表 无法按需更改，不可编程化；现在的OpenFlow协议支持多张流表，一个交换机可能有几张流表，相比传统的交换机，多流表增加了交换机工作的复杂性：什么时候选择什么样的流表。

在SDN网络中，经常会发送的一件事情是，有需要来对流表表项进行修改，或者是当一个数据报经过一个OpenFlow的交换机的时候，能够对它的源/目的IP地址，源/目的MAC地址进行修改，导致它选择不同的路径。传统的流表，无论是静态路由表还是动态路由表均不支持；而SDN网络交换机的流表 需要支持 可修改化，可编程化。

因此，介绍流表，从以下五个方面介绍：

• 流
• 流表
• 流表项
• 流表匹配
• 如何生成流表？

在学习过传统网络之后，学习以上的五个内容，就是一个不断进行 对比 的过程。

问题1：流 Flow

(1)流 一般由网络管理员来进行定义，根据不同的流执行不同的策略。

(2)流：同一时间，经过同一个网络，具有相同属性的数据报集合。

• 这里的相同属性，根据不同的情况，可以不同；比如我们可以定义 目的IP地址相同 的数据报集合为一个流，也可以定义 同一个协议为一个流，或者 同一个源IP地址为一个流。

(3)在SDN网络中，所有的数据都以 流 为基本单位进行处理

目前，一般情况下，我们都以源/目的IP地址，或者是端口号 定义流的相同属性。

问题2：流表 Flow Table

注意：流经过一个交换机之后，最后结果和传统的路由器相类似：转发，或者丢弃。
但是，如果一个交换机同时拥有多张流表，那么比起传统路由器 查完唯一的一张路由表 以外，还有第三种选择：继续查下一张表。

当一个流来到一个运行OpenFlow协议的交换机的时候，开始查表；基于序号的查找：根据表项的序号来进行查找。每一张Table中都有详细的表项。

(1)流表就是交换机的一张转发表；类比于 传统网络路由器的路由表，交换机的MAC地址表/CAM表。

(2)流表由一系列连续的表项(路由条目)组成。

(3)除了OpenFlow1.0版本之外，后续版本中，OpenFlow支持多流表。

问题：目前的OpenFlow支持200+流表，那么比起 传统网络路由器/交换机只需要找一张表 来看 速度肯定会更慢啊？

快和慢是一个相对的概念，传统网络的路由表是仅需要查找一张表，但是它们采用的模式是 ”接力棒模式“ 或者说 分布式交互，路由更新的时间十分缓慢，路由汇聚的时间长；而SDN网络所有的路径选择，生成流表 以及相关的控制措施，都是由控制层来实现的，转发层只负责转发，并不需要生成流表，流表由控制器提供。交换机和交换机之间并不需要多的沟通。
因此，看上去SDN网络交换机的流表更多，需要查找的表项更多，但 整体的时间 是小于 传统交互式网络的路由时间 的。

2016/9/5