理解 Open vSwitch (OVS)
Open vSwitch（简称 OVS）是一个开源的 虚拟交换机，主要用于 虚拟化环境（如 KVM、Xen、Docker）和 软件定义网络（SDN）。它类似于物理交换机，但在软件层面实现，可以灵活地管理虚拟网络流量。
1. Open vSwitch 的核心概念
(1) 虚拟交换机（vSwitch）
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物理交换机用于连接物理设备（如服务器、电脑），而 OVS 是软件实现的交换机，用于连接虚拟机（VM）、容器和物理网络。
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它支持 VLAN、VXLAN、STP、流量控制 等高级网络功能。
(2) 主要组件
| 组件 | 说明 |
|---|---|
ovs-vswitchd | OVS 的核心守护进程，负责数据包转发和流表管理。 |
ovsdb-server | 存储 OVS 的配置（如端口、网桥、流表规则）。 |
ovs-ofctl | 用于管理 OpenFlow 流表的命令行工具。 |
ovs-vsctl | 用于配置 OVS 网桥、端口的命令行工具。 |
(3) 关键术语
| 术语 | 说明 |
|---|---|
| Bridge (网桥) | 类似于物理交换机，用于连接多个端口（Port）。 |
| Port (端口) | 可以是物理网卡（如 eth0）、虚拟接口（如 veth）或隧道（如 VXLAN）。 |
| Flow Table (流表) | 决定数据包如何转发（类似路由表，但更灵活）。 |
| OpenFlow | SDN 协议，允许控制器（如 OpenDaylight）动态管理 OVS。 |
2. OVS 的典型应用场景
(1) 虚拟化网络（KVM、Xen、Docker）
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OVS 可以连接多个虚拟机（VM），并让它们像在同一个物理网络中一样通信。
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示例：
# 创建一个 OVS 网桥，并添加物理网卡 eth0 ovs-vsctl add-br br0 ovs-vsctl add-port br0 eth0这样，所有连接到
br0的 VM 都可以通过eth0访问外部网络。
(2) 云计算（OpenStack、Kubernetes）
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OpenStack Neutron 使用 OVS 作为默认的虚拟网络后端。
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Kubernetes 的 CNI 插件（如 OVN-Kubernetes）也依赖 OVS。
(3) SDN（软件定义网络）
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OVS 支持 OpenFlow，可以被 SDN 控制器（如 OpenDaylight、ONOS）集中管理。
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示例：
# 设置 OVS 由 OpenFlow 控制器管理 ovs-vsctl set-controller br0 tcp:192.168.1.100:6653
3. 如何管理 Open vSwitch？
(1) 查看 OVS 状态
ovs-vsctl show # 查看所有网桥和端口
输出示例：
Bridge "br0"Port "eth0"Interface "eth0"Port "br0"Interface "br0"type: internal
(2) 创建网桥并添加端口
ovs-vsctl add-br br0 # 创建网桥 br0
ovs-vsctl add-port br0 eth0 # 把 eth0 加入 br0
ovs-vsctl add-port br0 vnet1 # 把虚拟机接口 vnet1 加入 br0
(3) 查看流表（类似交换机 MAC 表）
ovs-ofctl dump-flows br0
输出示例：
NXST_FLOW reply (xid=0x4):cookie=0x0, duration=10.123s, table=0, n_packets=5, n_bytes=490, priority=100,ip,in_port=1 actions=output:2
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这条规则表示：从
in_port=1进入的 IP 数据包，会被转发到output=2。
4. OVS vs Linux Bridge（传统网桥）
| 特性 | Open vSwitch | Linux Bridge |
|---|---|---|
| SDN 支持 | ✅ 支持 OpenFlow | ❌ 不支持 |
| VXLAN/GRE 隧道 | ✅ 支持 | ❌ 需额外配置 |
| 云计算集成 | ✅ OpenStack/K8s 默认 | ❌ 较少使用 |
| 性能 | ⚡ 优化更好（DPDK 支持） | ⚡ 传统方式 |
| 配置复杂度 | ⚠️ 较复杂（适合高级网络） | ✅ 简单易用 |
5. 总结
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Open vSwitch 是一个强大的虚拟交换机，适用于虚拟化、云计算和 SDN。
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核心功能：
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管理虚拟网络（VM、容器）。
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支持 OpenFlow，可被 SDN 控制器管理。
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提供 VLAN、VXLAN、流量控制等高级功能。
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常用命令：
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ovs-vsctl show（查看配置） -
ovs-ofctl dump-flows br0（查看流表） -
ovs-vsctl add-br/add-port（管理网桥）
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如果你在 OpenStack、Kubernetes 或 SDN 环境 中看到 OVS，现在你应该明白它的作用了！