Openflow协议通信流程解读
OpenFlow协议1.0及1.3版本分析
OpenFlow协议1.0及1.3版本分析OpenFlow是SDN控制器和交换之间交流的协议，在SDN领域有着⼗分重要的地位。
OpenFlow协议发展到现在已经经过了1.0、1.3、1.4等版本。
其中1.0和1.3版本使⽤的是最为⼴泛的。
本篇博⽂主要分析1.0版本和1.3版本OpenFLow协议在控制器和交换机之间的交互流程。
OpenFlow1.0协议交互OpenFlow协议1.0的交互过程如下：交互过程：交换机或控制器⾸先发送hello报⽂,确定openflow通信版本。
交换机或控制器收到hello报⽂之后，回复⼀个hello报⽂，协商版本。
控制器发送feature_request报⽂，查询交换机具体信息。
交换机收到feature_request报⽂之后，回复feature_reply，报告⾃⼰的详细信息给控制器。
⼯作过程中控制器会不断发送echo_request给交换机，交换机回复echo_reply消息给控制器，确认连接。
OpenFlow协议1.0版本在交换机和控制器信息交互过程中，⼀共有如下的消息类型：1. Enum ofp_type {1. /* Immutable messages. */2. OFPT_HELLO, /* Symmetric message */3. OFPT_ERROR, /* Symmetric message */4. OFPT_ECHO_REQUEST, /* Symmetric message */5. OFPT_ECHO_REPLY, /* Symmetric message */6. OFPT_VENDOR, /* Symmetric message *//* Switch configuration messages. */7. OFPT_FEATURES_REQUEST, /* Controller/switch message */8. OFPT_FEATURES_REPLY, /* Controller/switch message */9. OFPT_GET_CONFIG_REQUEST, /* Controller/switch message10. OFPT_GET_CONFIG_REPLY, /* Controller/switch message *11. OFPT_SET_CONFIG, /* Controller/switch message *//* Asynchronous messages. */12. OFPT_PACKET_IN, /* Async message */13. OFPT_FLOW_REMOVED, /* Async message */14. OFPT_PORT_STATUS, /* Async message *//* Controller command messages. */15. OFPT_PACKET_OUT, /* Controller/switch message */16. OFPT_FLOW_MOD, /* Controller/switch message */17. OFPT_PORT_MOD, /* Controller/switch message *//* Statistics messages. */18. OFPT_STATS_REQUEST, /* Controller/switch message */19. OFPT_STATS_REPLY, /* Controller/switch message *//* Barrier messages. */20. OFPT_BARRIER_REQUEST, /* Controller/switch message */21. OFPT_BARRIER_REPLY, /* Controller/switch message *//* Queue Configuration messages. */22. OFPT_QUEUE_GET_CONFIG_REQUEST, /* Controller/switch m23. OFPT_QUEUE_GET_CONFIG_REPLY /* Controller/switch mess24. };其中红⾊为常⽤消息，整理如下：HelloFeature_requestFeature_replyStats_requestStats_replyFlow_modSet_configPacket_inPacket_out下⾯分别介绍以上报⽂信息。
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议一、引言SDN（Software-Defined Networking）是一种新兴的网络架构，它通过将网络控制平面与数据平面分离，实现了网络的灵活性和可编程性。
而OpenFlow协议作为SDN架构中的南向协议，负责控制器与交换机之间的通信，实现网络流量的转发和控制。
本协议旨在规范OpenFlow协议的标准格式，以确保各厂商的OpenFlow 实现能够互相兼容和互操作。
二、范围本协议适用于所有实现OpenFlow协议的网络设备厂商和SDN控制器开发者。
三、术语定义1. OpenFlow控制器（Controller）：SDN架构中的中央控制节点，负责网络的管理和控制。
2. OpenFlow交换机（Switch）：SDN架构中的数据转发节点，通过与控制器通信，根据控制器的指令进行流量转发和控制。
3. OpenFlow通道（Channel）：控制器与交换机之间的双向通信通道，用于传输OpenFlow消息。
4. OpenFlow消息（Message）：在OpenFlow通道上传输的控制信息单元，用于交换控制器和交换机之间的命令和状态。
四、协议规范1. OpenFlow版本本协议所定义的OpenFlow协议版本为OpenFlow 1.5。
2. OpenFlow消息格式OpenFlow消息由消息头和消息体组成，其中消息头包含消息类型、消息长度等字段，消息体包含具体的命令和参数。
（1）消息头格式：- 版本号（Version）：用于指示OpenFlow协议的版本，占4个字节。
- 消息类型（Type）：用于标识消息的类型，占2个字节。
- 消息长度（Length）：用于指示消息体的长度，占2个字节。
- 事务标识（Transaction ID）：用于标识消息的事务，占4个字节。
（2）消息类型：- 控制器与交换机之间的消息类型包括控制消息、配置消息、状态消息和错误消息等。
openflow控制器和openflow交换机之间建立信道连接的基本过程
openflow控制器和openflow交换机之间建立信道连接的基本
过程
1. OpenFlow控制器通过TCP/IP协议向OpenFlow交换机发送一个特殊的HELLO消息。
2. OpenFlow交换机接收到HELLO消息后，会发送一个特殊的HELLO消息作为响应。
3. 控制器收到交换机发送的HELLO消息后，会发送FEATURES_REQUEST消息给交换机，请求交换机的基本信息，如支持的OpenFlow版本号、流表容量等。
4. 交换机接收到FEATURES_REQUEST消息后，会发送FEATURES_REPLY消息给控制器，包含交换机的基本信息。
5. 控制器接收到交换机的FEATURES_REPLY消息后，会发送一个配置消息，如设置交换机的流表规则、端口配置等。
6. 交换机根据控制器发送的配置消息，进行相应的配置操作，并确认操作完成。
7. 控制器和交换机建立了信道连接后，可以进行OpenFlow协议定义的各种控制和管理操作，如下发流表规则、查询交换机状态等。
openflow协议的工作原理与流程
openflow协议的工作原理与流程OpenFlow协议是一种应用在软件定义网络技术上的标准化协议，它将传统的网络管理任务行分配给网络控制器，允许网络控制器以更灵活、更自动化的方式来操作网络设备和流量，开发出更加灵活的网络环境。
OpenFlow协议的工作原理与流程可以分为四个步骤：1、网络控制器发起一个消息，将它的流表更新消息发给OpenFlow 交换机；2、OpenFlow交换机将收到的消息存入其内部的流表中；3、OpenFlow交换机检测网络中的流量，并根据存储的流表信息对其进行分析；4、OpenFlow交换机根据流量分析结果，执行相应的动作，将流量转发给相应的设备或端口。
OpenFlow协议的工作原理相对比较简单，但要全面地理解它，仍需了解其实现过程中的详细信息。
首先，OpenFlow协议使用一个专有消息格式，即OpenFlow消息。
这个消息封装了从网络控制器发给OpenFlow交换机的所有信息。
这个消息包括网络控制器中定义的规则，以及所有其他消息，如更新和请求。
其次，OpenFlow协议中的流表也是非常重要的组成部分，它是由网络控制器设置的一组规则，它定义了OpenFlow交换机如何根据流量分析结果执行相应的动作。
在流表中，每个表项包括源IP地址、目的IP地址、协议类型，以及网络控制器中定义的要求行为，如转发流量到特定端口、限制流量速度等。
在这里，需要注意的是，每个OpenFlow交换机的流表可以由多个控制器定义，即同一个交换机可以有多个不同的控制器对其进行控制。
Finally, OpenFlow网络可以使用一种叫做“Groups”的机制，来实现多个端口间的流量聚合，以及“Action Set”功能，来实现多个不同动作的应用，从而更加智能和灵活地管理网络流量。
通过以上介绍，我们可以得出结论：OpenFlow协议的工作原理与流程是，网络控制器将流表更新信息发给OpenFlow交换机，OpenFlow交换机将收到的信息存入流表中，进而检测网络中的流量，并根据流表中的信息进行分析，最终根据流量分析结果执行相应的动作，将流量转发给相应的设备或端口。
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议一、协议目的本协议旨在规范SDN软件定义网络中的南向协议——OpenFlow协议的标准格式和通信规范，确保网络设备之间的互操作性和数据交换的一致性。
二、协议范围本协议适用于SDN软件定义网络中使用OpenFlow协议进行通信的网络设备，包括但不限于交换机、路由器等。
三、术语定义1. SDN软件定义网络：一种网络架构，通过将网络控制平面与数据转发平面分离，实现网络资源的集中管理和灵活配置。
2. 南向协议：指SDN控制器与网络设备之间的通信协议，用于控制和管理网络设备的行为。
3. OpenFlow协议：一种SDN南向协议，用于控制和管理OpenFlow交换机。
四、协议内容1. 协议版本本协议基于OpenFlow协议的版本X.X进行规范。
2. 协议通信2.1 协议端口OpenFlow协议使用TCP或TLS协议进行通信，协议端口号为6633（非加密连接）和6653（加密连接）。
2.2 连接建立SDN控制器与OpenFlow交换机之间的连接建立遵循以下步骤：a. SDN控制器向OpenFlow交换机发送连接请求。
b. OpenFlow交换机收到连接请求后，验证请求的合法性。
c. OpenFlow交换机向SDN控制器发送连接回应。
2.3 消息交互SDN控制器与OpenFlow交换机之间的消息交互遵循以下规则：a. 消息格式：消息由消息头和消息体组成，消息头包含消息类型、消息长度等信息，消息体包含具体的操作指令。
b. 消息分类：根据消息类型的不同，消息可分为控制消息、配置消息、状态消息和统计消息等。
c. 消息处理：SDN控制器根据接收到的消息类型进行相应的处理，并向OpenFlow交换机发送相应的响应消息。
2.4 连接维护SDN控制器与OpenFlow交换机之间的连接维护遵循以下规则：a. 心跳机制：SDN控制器和OpenFlow交换机定期发送心跳消息以保持连接的存活状态。
OpenFlow协议抓包分析
OpenFlow协议抓包分析一、引言本协议旨在描述OpenFlow协议的抓包分析方法和步骤。
OpenFlow是一种网络通信协议，用于在网络交换机和控制器之间进行通信和控制。
通过抓包分析，可以深入了解OpenFlow协议的工作原理、消息格式和交互过程，有助于网络管理员和开发人员进行故障排除、性能优化和安全性评估。
二、抓包工具准备1. Wireshark：一款开源的网络协议分析工具，支持多种协议的抓包和解析。
2. Open vSwitch：一种开源的虚拟交换机软件，支持OpenFlow协议。
3. OpenFlow控制器：如Floodlight、POX等，用于与Open vSwitch进行通信和控制。
三、抓包准备1. 安装Wireshark，并确保计算机与OpenFlow网络处于同一局域网中。
2. 启动Open vSwitch，并将其配置为使用OpenFlow协议。
3. 启动OpenFlow控制器，并与Open vSwitch建立连接。
四、抓包分析步骤1. 打开Wireshark，选择正确的网络接口进行抓包。
2. 在过滤器中输入"openflow"，以过滤出OpenFlow相关的数据包。
3. 开始抓包，并观察捕获到的数据包。
4. 分析OpenFlow消息的格式和字段，了解消息的含义和作用。
5. 根据OpenFlow协议规范，解析消息中的各个字段，并进行相应的解释和理解。
6. 检查消息的交互过程，包括消息的发送方、接收方和时间戳等信息。
7. 根据抓包结果，分析网络的流量模式、延迟和吞吐量等性能指标。
8. 根据抓包结果，检查网络中可能存在的安全隐患和攻击行为。
9. 根据抓包结果，排查网络故障和异常情况，并进行相应的修复和优化。
10. 结束抓包，并保存抓包结果以备后续分析和参考。
五、实例分析以下是一个实例分析，展示了一次OpenFlow消息的抓包和分析过程：1. 抓包过程中，捕获到一条OpenFlow消息，消息类型为Packet-In，表示交换机接收到一个未知的数据包。
openflow协议的工作原理与流程
openflow协议的工作原理与流程OpenFlow协议是由Stanford大学交换机项目研发的一种可以实现交换机和控制器之间的通信方式，具有很好的灵活性和可扩展性。
它是一种基于TCP/IP协议来处理设备间传输控制报文的北向协议，可用于控制交换机把数据包从一个端口转发到另一个端口的过程，它的出现彻底改变了传统网络中的网络拓扑控制，使得网络管理者可以通过简单的控制，实现网络的更加高效的运行。
OpenFlow协议的工作原理和流程可以分为三部分，即控制器、交换机和用户。
控制器是OpenFlow协议的核心，它负责接收用户请求，根据用户的要求构建流表，并将流表发送给交换机；交换机是OpenFlow协议的基础平台，它负责接收控制器发送的流表，并将流表应用于数据包的转发；最后，用户是OpenFlow协议的最终使用者，它负责发送控制命令给控制器，以便控制器能够构建流表，此外，用户也可以接收到交换机的转发结果。
OpenFlow协议的工作流程如下：1. 用户发出控制命令：用户发出对交换机的控制命令，以便在控制器上构建流表，以便控制数据包的转发。
2. 控制器构建流表：控制器根据用户的控制命令，构建流表，并将流表发送给交换机。
3. 交换机应用流表：交换机接收到控制器发送的流表，然后根据流表中的指令对数据包进行转发。
4. 用户接收结果：用户接收到交换机的转发结果，以便确定网络的转发情况。
OpenFlow协议的优点：1. 灵活性：OpenFlow协议可以让网络管理者更加灵活的控制网络的拓扑，而不受传统网络限制。
2. 可扩展性：OpenFlow协议可以实现网络的无缝扩展，可以更加高效的扩展网络。
3. 安全性：OpenFlow协议可以避免ddos攻击，保护网络的安全性。
OpenFlow协议的缺点：1. 复杂性：OpenFlow协议比较复杂，需要具备一定的技术能力才能正确的控制网络拓扑。
2. 成本：OpenFlow协议需要使用支持OpenFlow协议的硬件设备，因此成本比较高。
OPENFLOW协议介绍
OPENFLOW协议介绍篇一：Openflow协议通信流程解读Openflow协议通信流程解读分类： openflow协议分析 2013-12-30 19:01887人阅读评论(1)收藏举报目录(?)[-] ?controller组成OFPT_FEATURES_REPLY篇二：Openflow及SDN技术简介Openflow及SDN1.网络虚拟化之SDN和OPENFLOW云计算的发展，是以虚拟化技术为基础的。
云计算服务商以按需分配为原则，为客户提供具有高可用性、高扩展性的计算、存储和网络等IT资源。
虚拟化技术将各种物理资源抽象为逻辑上的资源，隐藏了各种物理上的限制，为在更细粒度上对其进行管理和应用提供了可能性。
近些年，计算的虚拟化技术（主要指x86平台的虚拟化）取得了长足的发展；相比较而言，尽管存储和网络的虚拟化也得到了诸多发展，但是还有很多问题亟需解决，在云计算环境中尤其如此。
OpenFlow和SDN尽管不是专门为网络虚拟化而生，但是它们带来的标准化和灵活性却给网络虚拟化的发展带来无限可能。
OpenFlow起源于斯坦福大学的Clean Slate项目组 [1] 。
CleanSlate项目的最终目的是要重新发明英特网，旨在改变设计已略显不合时宜，且难以进化发展的现有网络基础架构。
在2006年，斯坦福的学生Martin Casado领导了一个关于网络安全与管理的项目Ethane[2]，该项目试图通过一个集中式的控制器，让网络管理员可以方便地定义基于网络流的安全控制策略，并将这些安全策略应用到各种网络设备中，从而实现对整个网络通讯的安全控制。
受此项目（及Ethane的前续项目Sane[3]）启发，Martin和他的导师Nick McKeown教授（时任Clean Slate项目的Faculty Director）发现，如果将Ethane的设计更一般化，将传统网络设备的数据转发（data plane）和路由控制（control plane）两个功能模块相分离，通过集中式的控制器（Controller）以标准化的接口对各种网络设备进行管理和配置，那么这将为网络资源的设计、管理和使用提供更多的可能性，从而更容易推动网络的革新与发展。
openflow协议书
openflow协议书OpenFlow协议是一种为软件定义网络（SDN）架构设计的开放通信协议。
通过OpenFlow协议，网络管理员可以通过集中控制器对网络设备进行管理和控制，实现网络的灵活性、可编程性和可自动化的特性。
下面将对OpenFlow协议的设计原理、工作流程和应用场景进行详细介绍。
OpenFlow协议的设计原理是将网络设备的控制平面（Control Plane）与数据平面（Data Plane）分离。
在传统网络中，控制平面和数据平面是紧密耦合的，网络设备负责处理数据包的转发和处理，以及控制平面的任务。
而在OpenFlow网络中，网络设备只负责数据转发和处理，所有的控制任务由集中控制器来完成。
这种分离的设计使得网络设备更加简单和高效，并且实现了网络控制的灵活性和可编程性。
OpenFlow协议的工作流程主要包括三个部分：控制器发出控制消息、网络设备进行数据转发和处理、网络设备将数据包转发到指定的端口。
当控制器发出控制消息时，它会根据网络的需求来编写和配置数据转发规则（Flow Rules），并将这些规则发送到网络设备的Flow Table中。
网络设备依照Flow Table中的规则对数据包进行操作，例如转发、丢弃或修改。
最后，网络设备将数据包发送到指定的端口，完成数据传输。
OpenFlow协议的应用场景非常广泛。
首先，它可以用于数据中心网络的管理和控制。
在传统的数据中心网络中，需要手动配置网络设备，而OpenFlow可以实现自动化配置和管理，提高网络的可靠性和可扩展性。
其次，OpenFlow可用于网络安全。
通过集中控制器可以对数据包进行深度检测和策略管理，提供更加灵活和可靠的安全措施。
此外，OpenFlow还可以应用于无线网络、广域网和云计算等领域。
尽管OpenFlow协议在网络技术中有诸多优点，但也存在一些挑战和限制。
首先，协议的安全性是一个关键问题。
由于控制器和网络设备之间的通信是基于网络的，因此需要采取必要的安全措施来防止恶意攻击和非法访问。
openflow协议的工作原理与流程
openflow协议的工作原理与流程OpenFlow协议是一种新型的网络交换协议，它可以让管理者灵活地定义网络中的流行行为，为网络开发者提供更大的灵活性。
Openflow协议于2008年被Stanford University首次发布，经过近十年的发展，它已经成为一种流行的网络交换协议，被广泛应用于云计算和虚拟化网络中。
OpenFlow协议的核心是一种分布式控制器，该控制器可以与网络中的多个设备进行交互，包括交换机、路由器、防火墙和NAT设备等。
OpenFlow协议允许管理员灵活地控制网络中的流量，而无需重新设计网络架构，从而实现网络的自动化管理和安全性。
OpenFlow协议的工作原理是每一个网络设备（如交换机）建立一个控制连接，通过控制连接与控制器进行通信。
OpenFlow协议下的每一个网络设备都会发出报文，该报文中包含发送者、接收者、以及传输内容，以发送到控制器上。
控制器在收到报文后，会根据规则匹配和决策，并将控制指令下发到接收设备上，以实现网络中的流量控制。
OpenFlow协议的工作流程可以分为四个主要的步骤：1.网络设备发出报文：网络设备发出的报文中包括流入报文源、流出报文目的地以及传输内容。
2.控制器接受报文：控制器收到报文后，会根据规则匹配和决策，然后将控制指令下发到接收设备上。
3.接收设备收到控制指令：接收设备收到来自控制器的控制指令后，会根据控制指令重新定向流量，以实现流量控制。
4.网络流量控制：网络流量经过重新定向之后，即可实现对数据流的控制，从而提高网络的效率和安全性。
OpenFlow协议的出现标志着一种新的网络交换模式，可以让管理者灵活地定义网络的流行行为，具备更高的灵活性和更强的安全性，是网络管理技术革新的一个重要里程碑。
OpenFlow协议已经被广泛应用于虚拟化网络，云计算，SDN技术，它不仅能更好地满足企业和用户的需求，还能帮助管理者更加迅速、灵活、安全地管理网络。
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议一、引言SDN（Software Defined Networking）是一种新兴的网络架构，通过将网络控制平面与数据转发平面分离，实现了网络的灵活性和可编程性。
而南向协议则是SDN中控制器与网络设备之间进行通信的协议，用于实现控制器对网络设备的管理与控制。
OpenFlow协议作为SDN中最为重要和广泛应用的南向协议，定义了控制器与交换机之间的通信方式和消息格式。
二、协议目的本协议旨在规范OpenFlow协议的标准格式，确保控制器与交换机之间的通信能够顺利进行，并实现网络设备的灵活管理与控制。
三、协议范围本协议适用于支持OpenFlow协议的SDN网络中，包括控制器和交换机之间的通信以及相关的消息交互。
四、术语定义4.1 OpenFlow控制器（Controller）：负责管理和控制SDN网络中的交换机，与交换机通过OpenFlow协议进行通信。
4.2 OpenFlow交换机（Switch）：实际的网络设备，根据控制器的指令进行数据转发和处理。
4.3 OpenFlow通道（Channel）：控制器与交换机之间的通信通道，可以基于TCP或TLS协议实现。
4.4 消息（Message）：控制器和交换机之间传递的信息单元，包括控制命令、状态信息等。
五、协议内容5.1 OpenFlow消息格式5.1.1 消息头部（Header）消息头部包括版本号、消息类型、消息长度等字段，用于标识和解析消息。
5.1.2 消息体（Body）消息体根据不同的消息类型而变化，包括控制命令、配置信息、状态信息等。
5.2 OpenFlow消息类型5.2.1 控制命令消息控制命令消息用于控制器向交换机发送指令，包括流表项的安装、删除、修改等操作。
5.2.2 配置消息配置消息用于控制器向交换机发送配置信息，包括端口配置、流表配置等。
5.2.3 状态消息状态消息用于交换机向控制器发送当前的状态信息，包括端口状态、链路状态等。
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议一、引言SDN（Software Defined Networking）软件定义网络是一种新兴的网络架构，通过将网络控制平面和数据平面分离，实现了网络的集中管理和灵活性。
南向协议是SDN中的一种重要协议，用于控制器与交换机之间的通信。
OpenFlow协议是目前应用最广泛的南向协议，定义了控制器与交换机之间的通信接口和消息格式。
二、协议目的本协议旨在规范OpenFlow协议的格式和功能，确保控制器能够与OpenFlow兼容的交换机进行有效的通信，并实现网络的灵活管理和控制。
三、协议范围本协议适用于使用OpenFlow协议的SDN网络中的控制器和交换机之间的通信。
四、术语和定义1. SDN（Software Defined Networking）：软件定义网络，一种通过将网络控制平面和数据平面分离的网络架构。
2. 南向协议：用于控制器与交换机之间的通信的协议。
3. OpenFlow协议：一种SDN中广泛使用的南向协议，定义了控制器与交换机之间的通信接口和消息格式。
五、协议要求1. OpenFlow协议必须支持交换机与控制器之间的双向通信。
2. OpenFlow协议必须支持交换机与控制器之间的消息交互，包括控制器向交换机发送指令和交换机向控制器发送状态信息。
3. OpenFlow协议必须支持交换机的流表管理，包括流表的添加、修改、删除等操作。
4. OpenFlow协议必须支持交换机与控制器之间的事件通知，包括端口状态变化、链路断开等事件的通知。
5. OpenFlow协议必须支持交换机与控制器之间的统计信息交互，包括流量统计、端口统计等。
六、消息格式1. 控制器向交换机发送的消息格式：a) 控制器发起连接请求消息（OFPT_HELLO）：用于建立控制器与交换机之间的连接。
b) 控制器发送特征请求消息（OFPT_FEATURES_REQUEST）：用于获取交换机的特征信息。
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议一、引言软件定义网络（Software-Defined Networking，SDN）是一种新兴的网络架构，通过将网络控制平面（control plane）与数据转发平面（data plane）分离，实现网络的灵活性和可编程性。
南向协议（Southbound Protocol）是SDN架构中控制器与网络设备之间的通信协议，用于实现控制器对网络设备的管理和控制。
本协议旨在详细描述SDN中最常用的南向协议之一——OpenFlow协议。
二、OpenFlow协议概述OpenFlow协议是SDN架构中最具代表性的南向协议之一，由Open Networking Foundation（ONF）开发和维护。
该协议定义了控制器与交换机之间的通信方式，使得控制器可以直接控制和管理交换机的数据转发行为。
三、OpenFlow协议架构1. 控制平面（Control Plane）：控制器负责管理和控制网络设备，向交换机发送控制指令，并接收交换机的状态信息。
2. 数据平面（Data Plane）：交换机负责实际的数据包转发和处理，根据控制器的指令进行相应的操作。
3. OpenFlow通道（OpenFlow Channel）：控制器与交换机之间的双向通信通道，用于传输控制消息和状态信息。
四、OpenFlow协议消息格式OpenFlow协议定义了多种消息类型，用于控制器与交换机之间的通信。
每个消息由消息头和消息体组成。
1. 消息头（Message Header）：包含消息类型、消息长度等信息，用于标识和解析消息。
2. 消息体（Message Body）：根据消息类型的不同，包含不同的字段和参数，用于传递具体的控制指令或状态信息。
五、OpenFlow协议交互过程1. 握手阶段（Handshake）：控制器与交换机建立连接，进行协议版本的协商和能力的交换。
2. 特征请求阶段（Features Request）：控制器向交换机发送特征请求消息，获取交换机的基本信息和能力。
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议 (2)
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议一、引言1.1 背景随着云计算、大数据、物联网等技术的快速发展，传统网络架构面临着许多挑战，例如网络管理复杂、可扩展性差、灵便性不足等。
为了解决这些问题，软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）应运而生。
SDN通过将网络控制平面与数据转发平面分离，实现了网络的集中控制和灵便管理。
1.2 目的本协议的目的是定义SDN中南向协议的标准格式，特殊是OpenFlow协议的相关规范和要求，以便确保各厂商和组织在实施SDN时能够达到互操作性和兼容性。
二、OpenFlow协议概述2.1 定义OpenFlow是一种开放的、基于标准化的南向协议，用于在SDN架构中实现控制器与数据平面之间的通信。
OpenFlow协议定义了控制器和交换机之间的消息格式和交互方式，允许控制器对数据平面进行直接编程和控制。
2.2 功能OpenFlow协议提供了以下主要功能：- 控制器与交换机之间的通信：控制器可以通过OpenFlow协议与交换机进行通信，发送命令和配置信息。
- 流表管理：控制器可以通过OpenFlow协议向交换机下发流表项，实现流量的转发和处理。
- 路由控制：控制器可以通过OpenFlow协议向交换机下发路由信息，实现网络的路由控制和优化。
- QoS管理：控制器可以通过OpenFlow协议向交换机下发QoS策略，实现对流量的优先级和带宽的管理。
三、OpenFlow协议消息格式3.1 消息类型OpenFlow协议定义了多种消息类型，用于控制器和交换机之间的通信。
常见的消息类型包括Hello消息、Echo消息、错误消息、配置消息等。
3.2 消息结构每一个OpenFlow消息由消息头和消息体组成。
消息头包含了消息类型、消息长度等信息，消息体则包含了具体的命令和配置信息。
3.3 消息交互OpenFlow协议采用了请求-响应的消息交互机制。
控制器发送请求消息给交换机，交换机接收并处理请求消息后，发送响应消息给控制器。
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议一、前言SDN（Software-Defined Networking）软件定义网络是一种新兴的网络架构，它将网络控制平面与数据转发平面分离，通过集中式的控制器来实现网络的灵活性和可编程性。
南向协议是SDN架构中控制器与网络设备之间的通信协议，用于控制器向网络设备下发指令，实现网络的配置和管理。
OpenFlow协议是SDN中最常用的南向协议之一，本协议旨在详细描述OpenFlow协议的标准格式和功能。
二、协议版本本协议基于OpenFlow协议的最新版本进行描述，当前版本为OpenFlow 1.5。
三、协议结构OpenFlow协议由多个消息类型组成，每个消息类型都有特定的结构和功能。
以下是OpenFlow协议的主要消息类型：1. Hello消息：用于建立控制器与网络设备之间的连接，并交换协议版本信息。
2. Echo消息：用于测试控制器与网络设备之间的连接状态。
3. Features请求/回复消息：控制器向网络设备请求设备的基本信息，包括支持的OpenFlow协议版本、端口信息等。
4. Configuration请求/回复消息：用于设置或查询网络设备的配置信息，例如流表容量、超时时间等。
5. Packet-In消息：网络设备将无法处理的数据包发送给控制器，请求控制器进行处理。
6. Flow-Removed消息：网络设备上的流表项被删除时发送给控制器，以通知流表项的删除原因。
7. Port-Status消息：网络设备上的端口状态发生变化时发送给控制器，例如端口连接或断开。
8. Barrier请求/回复消息：用于控制器与网络设备之间的同步，确保前一条消息的处理已完成。
9. Flow-Mod消息：控制器向网络设备下发流表项，用于配置数据包的转发行为。
10. Group-Mod消息：控制器向网络设备下发组表项，用于实现组播、多路径等高级功能。
11. Table-Mod消息：控制器向网络设备下发表项，用于配置流表的匹配规则和优先级。
openflow协议的工作原理与流程
openflow协议的工作原理与流程OpenFlow协议是一种用于设置面向网络流行管理的协议，它能够方便有效地控制网络流，实现仿真、电信营业厅以及数据中心的网络功能。
它被认为是改变未来互联网的一项关键技术，在数据中心网络中也有重要的作用。
OpenFlow协议的工作原理可以归结为三个部分：控制器、交换机和应用程序，即控制器对交换机实施控制，控制器同时与各种应用程序交互。
首先，控制器需要与所有的OpenFlow交换机建立连接，此时所有的交换机都需要使用OpenFlow协议连接。
然后，当这些交换机检测到数据包时，就会将该数据包发送到控制器，控制器根据它的策略或应用程序的需求，对这些数据包做出决策，然后将决策命令发送给相应的交换机，交换机按照命令完成处理，最终将数据包转发至目的地。
OpenFlow协议处理流程主要有四步：拦截数据包、分析数据包、决策转发和实施决策。
（1）拦截数据包：当交换机检测到数据包时，就会将该数据包发送到控制器，控制器就会拦截该数据包，并开始对其进行分析处理。
（2）分析数据包：控制器通过分析数据包的源IP地址、目的IP地址、端口号等关键信息，来确定数据包传输的流程，并执行相应的决策。
（3）决策转发：控制器根据分析的结果，会将决策命令发送给相应的交换机，交换机按照命令转发数据包，最终将数据包转发至目的地。
（4）实施决策：交换机将接收到的命令进行解码，根据决策指示匹配规则，然后实施决策。
OpenFlow协议的优势在于可以更灵活有效地控制网络流量，从而实现路径规划、流量控制、服务质量控制等功能。
此外，OpenFlow 还可以为大规模分布式网络带来更强大的概念性支持和实现，有效提高网络管理效率，改善网络可靠性和安全性。
OpenFlow协议的缺点在于他的使用有一定的限制，控制器处理数据包的速度还不够快，而且控制器容易因出现网络拥堵而出现故障问题。
总之，OpenFlow协议是一项关键技术，它能够更灵活有效地控制网络流量，并且改善网络的可靠性和安全性。
OpenFlow协议（OVS）
OpenFlow协议（OVS）
⽩⽪书（版本）：
功能（OpenFlow半年升级⼀次）
FlowTable流表：由很多个流表项组成，每个流表项就是⼀个转发规则。
进⼊的通过查询流表来获得转发的⽬的端⼝。
流表项由头域、计数器和操作组成；其中头域是个⼗元组，是流表项的标识；计数器⽤来计算流表项的统计数据；操作标明了与该流表项匹配的应该执⾏的操作。
Secure Channel：安全通道是连接OpenFlow到控制器的接⼝。
控制器通过这个接⼝控制和管理，同时控制器接收来⾃交换机的事件并向交换机发送。
和控制器通过安全通道进⾏通信，⽽且所有的信息必须按照OpenFlow协议规定的格式来执⾏。
OpenFlow协议：⽤来描述控制器和交换机之间交互所⽤信息的标准，以及控制器和交换机的接⼝标准。
协议的核⼼部分是⽤于OpenFlow协议信息结构的集合。
流表项1.0版本（查看流表项：dpclt dump-flows）
Action：
流表项1.3版本
对Action的集合操作（增加⼀部分对Action的逻辑操作指令）
基本上对应1.0版本的Action内容
按顺序执⾏：
注：TTL是 Time To Live的缩写，该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最⼤⽹段数量。
TTL是IPv4包头的⼀个8 bit字段。
总结：
TimeOuts和Cookies
流表的匹配（1.1版本）
1.3版本
如何⽣成流表的呢？
连接的流程（通过抓包画出来的图⽚）
可以⽤WireShark来抓包分析
三类包信息
还有hello包（同步信息）等等
⽹络协议的交互。
Openflow协议通信流程解读
Openflow协议通信流程解读前言接触了这么久的SDN，Openflow协议前前后后也读过好多遍，但是一直没有时间总结一下自己的一些见解。
现在有时间了，就写一写自己对Openflow协议通信流程的一些理解。
SDN中Switch和controller在SDN中很重要的两个实体是Switch跟Controller。
Controller在网络中相当于上帝，可以知道网络中所有的消息，可以给交换机下发指令。
Switch就是一个实现Controller指令的实体，只不过这个交换机跟传统的交换机不一样，他的转发规则由流表指定，而流表由控制器发送。
switch组成与传统交换机的差异switch组成switch由一个Secure Channel和一个flow table组成，of1.3之后table变成多级流表，有256级。
而of1.0中table只在table0中。
Secure Channel是与控制器通信的模块，switch和controller之间的连接时通过socket连接实现。
Flow table里面存放这数据的转发规则，是switch的交换转发模块。
数据进入switch之后，在table中寻找对应的flow进行匹配，并执行相应的action，若无匹配的flow则产生packet_in（后面有讲）of中sw与传统交换机的差异匹配层次高达4层，可以匹配到端口，而传统交换机只是2层的设备。
运行of协议，实现许多路由器的功能，比如组播。
求补充！！（如果你知道，请告诉我，非常感谢！）openflow的switch可以从以下方式获得实体of交换机，目前市场上有一些厂商已经制造出of交换机，但是普遍反映价格较贵！性能最好。
在实体机上安装OVS，OVS可以使计算机变成一个openflow交换机。
性能相对稳定。
使用mininet模拟环境。
可以搭建许多交换机，任意拓扑，搭建拓扑具体教程本博客有一篇。
性能依赖虚拟机的性能。
openflow协议1.3.0中文版 完整版
OpenFlow交换机规范(概要)Version1.3.0（June25,2012）1介绍本文档描述了对OpenFlow交换机的要求。
此规范内容包括交换机的组件和基本功能，和一个远程控制器管理一个OpenFlow交换机的协议：OpenFlow。
2交换机部件OpenFlow的交换机包括一个或多个流表和一个组表，执行分组查找和转发，和到一个外部控制器OpenFlow的信道（图1）。
该交换机与控制器进行通信，控制器通过OpenFlow协议来管理交换机。
控制器使用OpenFlow协议，可以添加、更新和删除流流表中的表项，主动或者被动响应数据包。
在交换机中的每个流表中包含的一组流表项;每个流表项包含匹配字段，计数器和一组指令，用来匹配数据包（见5.2）。
匹配从第一个流表开始，并可能会继续匹配其它流表(见5.1）。
流表项匹配数据包是按照优先级的顺序，从每个表的第一个匹配项开始（见5.3）。
如果找到一个匹配项，那么与流表项相关的指令就会去执行。
如果在流表中未找到匹配项，结果取决于漏表的流表项配置：（例如，数据包可能通过OpenFlow信道被转发到控制器、丢弃、或者可以继续到下一个的流表，见5.4）。
与流表项相关联的指令包含行动或修改流水线处理（见5.9）。
行动指令描述了数据包转发，数据包的修改和组表处理。
流水线处理指令允许数据包被发送到后面的表进行进一步的处理，并允许信息以元数据的形式在表之间进行通信。
当与一个匹配的流表项相关联的指令集没有指向下一个表的时候，表流水线停止处理，这时该数据包通常会被修改和转发（见5.10）。
流表项可能把数据包转发到某个端口。
这通常是一个物理端口，但它也可能是由交换机定义的一个逻辑端口或通过本规范中定义的一个保留的端口（见4.1）。
保留端口可以指定通用的转发行为，如发送到控制器、泛洪、或使用非OpenFlow的方法转发，如“普通”交换机转发处理（见4.5）；而交换机定义的逻辑端口，可以是指定的链路汇聚组、隧道或环回接口（见4.4）。
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议
SDN软件定义网络之南向协议——OpenFlow协议一、引言本协议旨在定义SDN软件定义网络中南向协议的标准格式，重点介绍OpenFlow协议的相关内容。
OpenFlow协议是一种用于SDN网络中控制平面和数据平面之间通信的协议，通过该协议，控制器可以向交换机发送指令，实现对网络流量的灵活控制和管理。
本协议将详细介绍OpenFlow协议的基本原理、消息格式、交互过程以及相关的安全机制。
二、OpenFlow协议基本原理1. OpenFlow协议的定义OpenFlow协议是一种开放的、可编程的网络协议，用于实现SDN网络中的控制平面和数据平面之间的通信。
通过该协议，控制器可以向交换机发送指令，实现对网络流量的灵活控制和管理。
2. OpenFlow协议的核心概念- 控制器(Controller): SDN网络中的中央控制节点，负责制定网络策略和管理交换机。
- 交换机(Switch): SDN网络中的数据转发设备，根据控制器的指令进行数据包的转发。
- OpenFlow通道(OpenFlow Channel): 控制器与交换机之间的通信通道，用于传输OpenFlow消息。
- 流表(Flow Table): 交换机中的流量匹配规则表，用于根据匹配规则对数据包进行处理。
- 流表项(Flow Entry): 流表中的每一条规则，包含匹配字段和对应的操作。
三、OpenFlow协议消息格式1. OpenFlow消息的结构OpenFlow消息由消息头和消息体组成，消息头包含版本号、消息类型、消息长度等字段，消息体则根据不同的消息类型而不同。
2. OpenFlow消息类型- 控制器与交换机之间的消息类型包括：控制器发往交换机的消息和交换机发往控制器的消息。
- 控制器发往交换机的消息类型包括：控制器配置消息、控制器流表消息、控制器流表项消息等。
- 交换机发往控制器的消息类型包括：交换机配置消息、交换机统计消息、交换机事件消息等。
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Openflow协议通信流程解读分类：openflow协议分析 2013-12-30 19:01887人阅读评论(1)收藏举报目录(?)[-] 1前言2SDN中Switch和controller2switch组成与传统交换机的差异2switch组成2of中sw与传统交换机的差异2openflow的switch可以从以下方式获得2controller组成3Openflow通信流程3建立连接3OFPT_HELLO3OFPT_ERROR3OFPT_ECHO3OFPT_FEATURES3OFPT_FEATURES_REQUEST3OFPT_FEATURES_REPLY3OFPT_PACKET_IN3OFPT_PACKET_OUT3OFPT_FLOW_MOD3OFP_HEADER3WILDCARDS3MATCH3FLOW_MOD3command里面的类型决定了flow_mod的操作是添加修改还是删除等类型如下3两个时间参数idle_timeout idle_timeout3priority3buffer_id3out_port3flags3ACTION3OFPT_BARRIER_REQUEST REPLY3OFPT_FLOW_REMOVED3OFPT_STATS_REQUEST REPLY3OFPT_STATS_REQUEST3OFPT_STATS_REPLY4后续4ERROR4Type4Code前言接触了这么久的SDN，Openflow协议前前后后也读过好多遍，但是一直没有时间总结一下自己的一些见解。
现在有时间了，就写一写自己对Openflow协议通信流程的一些理解。
SDN中Switch和controller在SDN中很重要的两个实体是Switch跟Controller。
Controller在网络中相当于上帝，可以知道网络中所有的消息，可以给交换机下发指令。
Switch就是一个实现Controller指令的实体，只不过这个交换机跟传统的交换机不一样，他的转发规则由流表指定，而流表由控制器发送。
switch组成与传统交换机的差异switch组成switch由一个Secure Channel和一个flow table组成，of1.3之后table变成多级流表，有256级。
而of1.0中table只在table0中。
∙Secure Channel是与控制器通信的模块，switch和controller之间的连接时通过socket连接实现。
∙Flow table里面存放这数据的转发规则，是switch的交换转发模块。
数据进入switch之后，在table中寻找对应的flow进行匹配，并执行相应的action，若无匹配的flow则产生packet_in（后面有讲）of中sw与传统交换机的差异∙匹配层次高达4层，可以匹配到端口，而传统交换机只是2层的设备。
∙运行of协议，实现许多路由器的功能，比如组播。
∙求补充！！（如果你知道，请告诉我，非常感谢！）openflow的switch可以从以下方式获得∙实体of交换机，目前市场上有一些厂商已经制造出of交换机，但是普遍反映价格较贵！性能最好。
∙在实体机上安装OVS，OVS可以使计算机变成一个openflow交换机。
性能相对稳定。
∙使用mininet模拟环境。
可以搭建许多交换机，任意拓扑，搭建拓扑具体教程本博客有一篇。
性能依赖虚拟机的性能。
controller组成控制器有许多种，不同的语言，如python写的pox,ryu，如java写的floodlight 等等。
从功能层面controller分为以下几个模块：∙底层通信模块：openflow中目前controller与switch之间使用的是socket 连接，所以控制器底层的通信是socket。
∙openflow协议。
socket收到的数据的处理规则需按照openflow协议去处理。
∙上层应用：根据openflow协议处理后的数据，开发上层应用，比如pox 中就l2_learning,l3_learning等应用。
更多的应用需要用户自己去开发。
Openflow通信流程以下教程环境为：mininet+自编简单控制器建立连接首先启动mininet，mininet会自行启动一个default拓扑，你也可以自己建立你的拓扑。
sw建立完成之后，会像controllerIP:controllerport发送数据。
controller启动之后，监听指定端口，默认6633，但是好像以后的都改了，因为该端口被其他协议占用。
3次握手之后，建立连接，这个是底层的通信，是整一套系统的基础设施。
OFPT_HELLO创建socket之后，sw跟controller会彼此发送hello数据包。
∙目的：协议协商。
∙内容：本方支持的最高版本的协议∙成果：使用双方都支持的最低版本协议。
∙成功：建立连接∙失败：OFPT_ERROR (TYPE:OFPT_HELLO_FAILED,CODE =0),终止连接。
OFPT_ERROR说到OFPT_ERROR,我们不妨先了解一下。
ofp_error_type ={ 0: "OFPET_HELLO_FAILED",1: "OFPET_BAD_REQUEST",2: "OFPET_BAD_ACTION",3: "OFPET_FLOW_MOD_FAILED",4: "OFPET_PORT_MOD_FAILED",5: "OFPET_QUEUE_OP_FAILED"}错误类型如上所示。
对应的type还会有对应的code.所以报错的格式为：OFPT_ERRORTYPE:CODE:[PAYLOAD]具体的错误信息。
如TYPE:0 CODE:0为：*OFPHFC_INCOMPATIBLE*具体对应的关系，请自行查看OF协议。
OFPT_ECHO∙分类：对称信息OFPT_ECHO_REQUEST, OFPT_ECHO_REPLY∙作用：查询连接状态，确保通信通畅。
当没有其他的数据包进行交换时，controller会定期循环给sw发送OFPT_ECHO_REQUEST。
OFPT_FEATURES当sw跟controller完成连接之后，控制器会向交换机下发OFPT_FEATYRES_REQUEST的数据包，目的是请求交换机的信息。
∙发送时间：连接建立完成之后∙发送数据：OFPT_FEATURES_REQUEST∙对称数据：OFPT_FEATURES_REPLY∙目的：获取交换机的信息OFPT_FEATURES_REQUEST∙TYPE=5∙Without dataOFPT_FEATURES_REPLY∙TYPE =6∙[0:8]为header∙[8:32]长度24byte为sw的features[32:]长度与端口数成正比，存放port的信息。
每一个port信息长度为48byte。
class ofp_features_reply(Packet):name ="OpenFlow Switch Features Reply"fields_desc=[ BitFieldLenField('datapath_id', None, 64, length_of='varfield'),BitFieldLenField('n_buffers', None, 32, length_of='varfield'),XByteField("n_tables", 0),X3BytesField("pad", 0),#featuresBitField("NOT DEFINED", 0, 24),BitField("OFPC_ARP_MATCH_IP", 0, 1), #1<<7 Match IP address in ARP pac ketsBitField("OFPC_QUEUE_STATS", 0, 1), #1<<6 Queue statisticsBitField("OFPC_IP_STREAM", 0, 1), #1<<5 Can reassemble IP fragmentsBitField("OFPC_RESERVED", 0, 1), #1<<4 Reserved, must be zeroBitField("OFPC_STP", 0, 1), #1<<3 802.1d spanning treeBitField("OFPC_PORT_STATS", 0, 1), #1<<2 Port statisticsBitField("OFPC_TABLE_STATS", 0, 1), #1<<1 Table statisticsBitField("OFPC_FLOW_STATS", 0, 1), #1<<0 Flow statisticsBitFieldLenField('actions', None, 32, length_of='varfield'),]bind_layers( ofp_header, ofp_features_reply, type=6)以上的结构是交换机的features,紧跟在后面的是端口的结构：class ofp_phy_port(Packet):name ="OpenFlow Port"fields_desc=[ ShortEnumField("port_no", 0, ofp_port),MACField("hw_addr", "00:00:00:00:00:00"),StrFixedLenField("port_name", None, length=16),BitField("not_defined", 0, 25),BitField("OFPPC_NO_PACKET_IN", 0, 1), BitField("OFPPC_NO_FWD", 0, 1), BitField("OFPPC_NO_FLOOD", 0, 1), BitField("OFPPC_NO_RECV_STP",0, 1), BitField("OFPPC_NO_RECV", 0, 1), BitField("OFPPC_NO_STP", 0, 1), BitField("OFPPC_PORT_DOWN", 0, 1),#uint32_t for stateBitField("else", 0, 31),BitField("OFPPS_LINK_DOWN", 0, 1),#uint32_t for Current featuresBitField("not_defined", 0, 20),BitField("OFPPF_PAUSE_ASYM", 0, 1), BitField("OFPPF_PAUSE", 0, 1),BitField("OFPPF_AUTONEG", 0, 1), BitField("OFPPF_FIBER", 0, 1),BitField("OFPPF_COPPER", 0, 1),BitField("OFPPF_10GB_FD", 0, 1),BitField("OFPPF_1GB_FD", 0, 1),BitField("OFPPF_1GB_HD", 0, 1),BitField("OFPPF_100MB_FD", 0, 1),BitField("OFPPF_100MB_HD", 0, 1),BitField("OFPPF_10MB_FD", 0, 1),BitField("OFPPF_10MB_HD", 0, 1),#uint32_t for features being advised by the port BitField("advertised", 0, 32),#uint32_t for features supported by the port BitField("supported", 0, 32),#uint32_t for features advertised by peer BitField("peer", 0, 32)]交换机和端口的配置信息在整一个通信过程起着至关的作用，因为所有关于的操作都需要从features里面提取相关的信息，如dpid,port_no，等在整个通信过程中多次被用到的重要数据。