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OpenFlow协议版本1.0到1“亚博手机网页版”

时间:2020-11-06
本文摘要:此外,他们设计了OpenFlow协议作为控制器和交换机之间通信的标准接口。图1:OpenFlow协议版本演进图OpenFlow协议是描述控制器和交换机之间交互信息的南行接口标准。OpenFlow协议反对三种类型的消息:控制器到交换机、异步和对称,每种都有几个子类型。

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OpenFlow是一种新的网络协议,起源于斯坦福大学的CleanSlate项目组。OpenFlow之所以明确提出出发点,是因为研究人员无法改造现有的网络设备,对创新的网络架构和协议进行研究和实验,而这些新的网络创新思想必须在实际网络上得到更好的测试。

因此,斯坦福大学明确提出了控制与传输分离的架构,将控制逻辑从网络设备中分离出来,传递给中央控制器进行集中统一控制,构建网络服务的灵活部署。此外,他们设计了OpenFlow协议作为控制器和交换机之间通信的标准接口。近年来,OpenFlow已经引起了网络设备供应商和网络管理员的广泛关注。使用OpenFlow协议构建软件定义的网络,可以把精力集中在网络整体的管理上,而不是集中在很多独立国家的设备上,大大提高了网络可用性和网络管理效率。

OpenFlow的思路很简单。网络设备保证一个或几个流量表,数据流只根据这些流量表发送。

流表本身的分解几乎由外部控制器管理。流入口并不是特指常见的IP五元组,而是由一些关键字和持续执行动作组成的灵活规则,每个关键字字段都可以通用分配。在实际应用中,网络管理员可以通过在流表条目中显式地提供给定的关键字来询问什么粒度的流发送规则。

例如,如果只需根据目的IP扩展路由,则在打印分发流量表条目时,只给关键字目的IP字段,其他关键字全部匹配,而构造常规IP路由的动作只需要一个出口端口。自2009年底第一个月发布v1.0以来,OpenFlow协议已经经历了1.1、1.2、1.3版以及最近发布的1.4版的演进过程。同时,2012年也发布了第一版OpenFlow管理与供应协议(OF-CONFIG1.01.1),用于根据OpenFlow协议进行自动网络部署。图1展示了OpenFlow协议版本的演进过程和主要变化。

OpenFlow1.0和OpenFlow1.3是目前使用最少且相对的版本。图2展示了这两个版本的主要变化。

图1:OpenFlow协议版本演进图OpenFlow协议是描述控制器和交换机之间交互信息的南行接口标准。OpenFlow协议反对三种类型的消息:控制器到交换机、异步和对称,每种都有几个子类型。通过这三种类型的消息,连接并创建控制器和交换机,打印流表并相互交换信息,建立对网络中所有OpenFlow交换机的控制。

图OpenFlow版到1.3版的主要结构变化。以下是OpenFlow协议版本1.0到1.4的主要变化的简要说明。OpenFlow1.0协议注册的每个OpenFlow交换机都没有流表,用于数据包查询、处理和发送,不能与同一个控制器通信。

该流表也由控制器发布适当的OpenFlow消息来保证。流表由多个流表条目组成,每个流表条目是一个发送规则。

流条目由给定的字段、计数器和操作组成。其中,给定字段是east flow表项的标识,OpenFlow1.0反对12个给定字段;计数器被用作流表条目的给定和发送的分组的统计;Action命令给定流条目的数据包应该继续执行的动作,例如将它发送到另一个端口,丢弃它或将其发送到控制器进行处理,甚至改变数据包字段来发送它。

OpenFlow1.0只反对IPv4。OpenFlow1.0的优点是可以兼容现有的商业交换芯片。OpenFlow1.0可以通过在传统交换机上升级固件来对抗,既方便了OpenFlow的开发,又有效的维护了用户的投资。

所以OpenFlow1.0是目前使用和反对最多的协议版本。从OpenFlow1.1版本1.1开始,多级流量表一直对立,把east流量表的给定流程分解成多个步骤,形成流水线处理模式,可以有效灵活 此外,OpenFlow1.1还减少了对VLAN和MPLS标签的处理,并减少了组表。通过在不同的流表条目动作中引用相同的组表结构,它继续对数据包执行相同的动作,从而修改流表的保证。

OpenFlow 1.1版是OpenFlow协议版本发展的分水岭,与OpenFlow 1.0版不兼容,但之前的版本还是在这个基础上发展的。为了更好的反对协议的可伸缩性,OpenFlow1.2版开发了打印规则的给定字段仍然由相同长度的结构来定义,但是使用TLV结构来定义给定的字段,称为OXM(OpenFlowExtensibleMatch),这样用户可以灵活的打印自己的给定字段,减少了更好的关键字给定字段的数量,节省了流表空间。

同时,OpenFlow1.2可以通过将多个控制器连接到同一个交换机来降低可靠性,多个控制器可以通过向它们发送消息来改变它们的角色。最重要的一点是,从OpenFlow1.2版开始,IPv6就一直被反对。经过1.1版和1.2版的演变和积累,2012年4月发布的OpenFlow1.3版1.3已经成为一个被反对多年的稳定版本。

OpenFlow1.3流量表反对的给定关键词已经减少到40个,不足以满足现有网络应用的需求。OpenFlow1.3主要是减少Meter表,用于控制关联流量表的数据包传输速率,但目前控制方式还是很简单的。

给定

OpenFlow1.3还改进了版本协商过程,允许交换机和控制器根据自己的能力相互协商OpenFlow协议的版本。同时,连接创建还减少了辅助连接,并提高了交换机的处理效率和应用该结构的并行性。其他原因是IPv6扩展头和表缺失条目的异议。

2013年最近发布的OpenFlow1.4版,仍然是在1.3版的特性基础上的改进版。数据传输级别没有太大变化,主要是减少了一个流表的实时机制。

多个流表可以共享相同的给定字段,但可以定义不同的操作;另外,减少了Bundle消息,保证了控制器发出的一组原始消息或同时发给多台交换机的消息状态的一致性。其他人也反对描述光端口属性、与多控制器相关的流表监控以及其他特征。OpenFlow协议的发展和演变还是围绕着两个方面。一方面加强了控制面,使系统功能更加丰富灵活;另一方面是发送水平的提升,可以给出更好的关键词,继续执行更好的动作。

每一个以前版本的OpenFlow协议都是在以前版本的基础上做了一定程度的改进,但是从OpenFlow 1.1版本开始就和以前的版本不兼容。为了保证行业有一个稳定的开发平台,由OpenFlow协议官方担保的ONF,将OpenFlow 1.0和1.3版本视为多年来一直反对的稳定版本。在一段时间内,以前版本的开发应该保持与稳定版本的兼容性。

图OpenFlow1.0测试规范简介DCN在2011年开始研究和开发OpenFlow交换机。全线针对OpenFlow 1.0和1.3协议进行产品交换,部署OpenFlow科研和商业网络应对国内众多大学、科研机构和互联网公司。

DCN目前是中国最具实际案例的设备制造商,在行业中处于领先地位。2013年11月,ONF开放网络基金会每月发布OpenFlow1.0协议一致性证书业务,这为网络设备供应商提供了证明其产品完全符合OpenFlow标准和规范的机会。测试包括第二层和第三层交换功能的10个方面,共有200个测试项目。随着DCN近年来在OpenFlow上开发的技术的积累,其数据中心交换机CS6500于2014年4月成功通过了ONF的规范测试,成为中国第一家通过OpenFlow1.0合格证书的设备制造商。

未来,DCN将继续研发创意,并在用户实践中大力响应SDN,引导网络设备的新变化。


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