【本想按部就班介紹虛擬化技術的，但最近的工作在分析open vswitch技術，想趁著記憶新鮮把對openvswitch的認知詳細總結下來】
本文根據openvswitch官網openvswitch.org提供的文件，以及其他相關資料進行彙總。
open vswitch整體概述：
> apache 2.0協議。
> 純軟體多層虛擬化交換機。
>支援openflow協議
>支援多種hypervisor（xen、kvm等主流hypervisor）
>支援以下特性
* standard 802.1q vlan model with trunk and access ports這麼介紹，可能看了沒什麼概念，接下來從虛擬計算環境下的網路結構從頭開始介紹。這樣對理解open vswitch比較有用一點。* nic bonding with or without lacp on upstream switch
* netflow, sflow(r), and mirroring for increased visibility
* qos (quality of service) configuration, plus policing
* gre, gre over ipsec, vxlan, and lisp tunneling
* 802.1ag connectivity fault management
* openflow 1.0 plus numerous extensions
* transactional configuration database with c and python bindings
* high-performance forwarding using a linux kernel module
在計算虛擬化技術推廣之前，網絡卡是host連線到交換機的出口，連線到物理交換機後，由物理交換機根據報文**規則進行相應的處理。在host主機部署虛擬化技術之後，允許多個虛擬機器同時執行，但網絡卡只有乙個（或數量少於虛擬機器），因此會引入網絡卡虛擬化。早在90年代末，linux已引入了bridge技術來實現虛擬網絡卡。
linux中，tap + bridge在網絡卡虛擬化中應用得比較普遍。結構如果所示：
該方案實現比較簡單，但問題也很明顯：bridge本身缺乏流控和網路管理的能力。乙個很明顯的問題是，同一host內虛擬機器間通訊，直接通過記憶體交換即可完成，可不經過網路。對網路管理者來說，這部分流量就變得不可見了。
隨著資料中心內單機部署虛擬機器數量的增加，這一問題變得更加明顯。
新型的虛擬交換機解決了內部流量的視覺化問題，同時強化了流控、網路功能、qos等方面的特性。比較有代表性的虛擬交換機技術有：vmware vswitch、cisco nexus 1000v和open vswtch。同時，這類交換機還支援中心化管理。中心化管理，使得在眾多host上部署的虛擬交換機可以分布式得進行管控。另外，一些得到強化的nic卡，還支援對open vswitch進行加速，如tcp分片處理加速、checksum，甚至一些網絡卡將l2交換機整合在網絡卡內，極大得加快open vswitch的報文**速率。
open vswitch的結構 如下圖所示：
上圖是open vswitch在xen上的部署結構，雖然跟kvm上略有差異，但基本是一致的。xen上最大的差別在於將ovs-mod模組部署於dom0，而kvm則不屬在host os的核心態而已。上圖中，hypervisor給每個虛擬機器分配乙個虛擬網絡卡vif，vif連線到dom0的快速**模組ovs-mod。此外在dom0的使用者態部署了一系列的管理程式，其中最核心的是ovs-vswitchd。ovs-vswitchd可接受遠端控制命令，如openflow控制器的命令等。
經過上述的介紹，詳細應該對open vswitch已經有基本的了解了，總結如下：
1. 針對虛擬網路，部署在hypervisor內的軟體虛擬機器
2. 解決了傳統虛擬網橋所缺失的流量可視性問題，增強了網路管理的能力以及流控能力。
3.支援分布式部署架構
4.支援遠端管理
5.支援多種hypervisor
6.可相容硬體網絡卡的加速
下面在詳細剖析下open vswitch的重要元件及軟體結構，整體結構如下圖所示：
【該如引用自網友部落格：
上圖是對ovs軟體結構介紹較好的一張圖，先來看看部署在使用者態的元件：
1）使用者態部署了一系列的守護程序，其中最重要的就是ovs-vswitchd和ovsdb-server。
2）ovs-vswitchd是open vswtich實現最複雜的一部分，也是核心元件，又被稱為慢速路徑。該元件負責同遠端管理器進行通訊，如通過openflow協議跟openflow控制器通訊，用sflow協議同sflowtrend通訊。遠端控制器下發流控制規則、流表項等。另外，該元件負責同部署在核心態的ovs快速路徑通訊，下發具體的規則和動作到ovs datapath，兩者之間通過netlink協議通訊。
3）ovsdb-server儲存配置資料，ovs-vswitchd通過socket同ovsdb-server通訊，讀取或寫入配置資料。
4）在上述核心模組之外，還有一系列的管理工具，都是圍繞上述核心功能提供一些增強服務的。不在贅述。
ovs的核心態相對比較簡單，只部署了具體的datapath，負責實際的報文**處理。
值得注意的是，為了提高虛擬網絡卡效能，業界出現了很多虛擬機器直通網絡卡，比較典型的就是sriov網絡卡。這類網絡卡由於虛擬機器可直接訪問硬體，因此在資料路徑中ovs是不會介入的，ovs在這類網絡卡上的作用，更接近於網路管理工具。
目前業界也出現了一些針對ovs加速的解決方案，如intel dpdk ovs等，netmap eval、6windgate等，下次打算就ovs加速技術進行展開。
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