ovs-vswitchd的启动分析
ovs-vswitchd的启动分析（无修改源码）
（一）主要数据结构和概念了解
1.概念
在 OVS 中, 有几个非常重要的概念：
Bridge: Bridge 代表一个以太网交换机（Switch），一个主机中可以创建一个或者多个 Bridge 设备。Port: 端口与物理交换机的端口概念类似，每个 Port 都隶属于一个 Bridge。Interface: 连接到 Port 的网络接口设备。在通常情况下，Port 和 Interface 是一对一的关系, 只有在配置 Port 为 bond 模式后，Port 和 Interface 是一对多的关系。
当我们创建了一个交换机（网桥）以后，此时网络功能不受影响，但是会产生一个虚拟网卡，名字就是brname，之所以会产生一个虚拟网卡，是为了实现接下来的网桥（交换机）功能。
有了这个交换机以后，我还需要为这个交换机增加端口(port)，一个端口，就是一个物理网卡，当网卡加入到这个交换机之后，其工作方式就和普通交换机的一个端口的工作方式类似了。
这里要特别注意，网卡加入网桥以后，要按照网桥的工作标准工作，那么加入的一个端口就必须是以混杂模式工作，工作在链路层，处理2层的帧，所以这个port就不需要配置IP了。（你没见过哪个交换的端口有IP的吧）
那么接下来你可能会问，通常的交换机不都是有一个管理接口，可以telnet到交换机上进行配置吧，那么在OVS中创建的虚拟交换机有木有这种呢，有的！上面既然创建交换机brname的时候产生了一个虚拟网口brname,那么，你给这个虚拟网卡配置了IP以后，就相当于给交换机的管理接口配置了IP，此时一个正常的虚拟交换机就搞定了。
2.数据结构
在ofproto-provider.h中注释里是这样说的。
这里定义了四类数据结构：
Struct ofproto表示一个交换机Struct ofport表示交换机上的一个端口Struct rule表示交换机上的一条flow规则Struct ofgroup表示一个flow规则组
（二）main主函数分析
在文件openvswitch-2.11.4/vswitchd/ovs-vswitchd.c中！
Openvswitch主要管理两种类型的设备，一个是创建的虚拟网桥，一个是连接到虚拟网桥上的设备。
int
main(int argc, char *argv[])
{... 线程开启、网桥初始化等等...while (!exiting) {memory_run();if (memory_should_report()) {struct simap usage;simap_init(&usage);bridge_get_memory_usage(&usage);memory_report(&usage);simap_destroy(&usage);}
bridge_run(); //其中bridge_run就是初始化数据库中已经创建的虚拟网桥。unixctl_server_run(unixctl);
netdev_run(); //在内核中添加虚拟网卡memory_wait();bridge_wait();unixctl_server_wait(unixctl);netdev_wait();if (exiting) {poll_immediate_wake();}poll_block();if (should_service_stop()) {exiting = true;}}...退出和销毁操作...return 0;
}
（三）虚拟网桥的初始化bridge_run
OVS源码--openflow（四） - 程序员大本营
在文件openvswitch-2.11.4/vswitchd/bridge.c中！
bridge_run --调用-->
void
bridge_run(void)
{
bridge_run__();if (ovsdb_idl_get_seqno(idl) != idl_seqno ||if_notifier_changed(ifnotifier)) {...bridge_reconfigure(cfg ? cfg : &null_cfg);...}
}
分支（一）：主要会用到
bridge_run__ --调用--> ofproto_run让每一个网桥去执行他对应的功能
static void
bridge_run__(void)
{......其他操作....../* Let each bridge do the work that it needs to do. */HMAP_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {ofproto_run(br->ofproto);}
}
在文件openvswitch-2.11.4/ofproto/ofproto-dpif.c中！
ofproto_run --回调--> run方法
const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {...run,...port_add,...
};
int
ofproto_run(struct ofproto *p) //--------------重点
{error = p->ofproto_class->run(p);
......
connmgr_run(p->connmgr, handle_openflow);return error;
}
在文件openvswitch-2.11.4/ofproto/ofproto-dpif.c中！
run方法会初始化netflow, sflow, ipfix，stp, rstp, mac address learning等一系列操作。
同时也会去校验流表项规则是否过期！！！
static int
run(struct ofproto *ofproto_)
{stp_run(ofproto);rstp_run(ofproto);new_dump_seq = seq_read(udpif_dump_seq(ofproto->backer->udpif));if (ofproto->dump_seq != new_dump_seq) {struct rule *rule, *next_rule;
if (ofproto->dump_seq != new_dump_seq) {struct rule *rule, *next_rule;long long now = time_msec();/* We know stats are relatively fresh, so now is a good time to do some* periodic work. */ofproto->dump_seq = new_dump_seq;ovs_mutex_lock(&ofproto_mutex);LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,&ofproto->up.expirable) {rule_expire(rule_dpif_cast(rule), now); //-------这里校验是否超时}ovs_mutex_unlock(&ofproto_mutex);}return 0;
}
分支（二）：不会被用到，了解即可
bridge_reconfigure(从ovsdb-server里面读取出来的配置) --调用--> bridge_add_ports对于每一个网桥，将网卡添加进去
static void
bridge_reconfigure(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg)
{HMAP_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {bridge_add_ports(br, &br->wanted_ports);shash_destroy(&br->wanted_ports);}bridge_run__();
}
bridge_add_ports --调用--> bridge_add_ports__ --调用--> iface_create --调用--> iface_do_create --调用--> netdev_open和ofproto_port_add
int
ofproto_port_add(struct ofproto *ofproto, struct netdev *netdev,ofp_port_t *ofp_portp)
{error = ofproto->ofproto_class->port_add(ofproto, netdev);}
ofproto_port_add --回调--> port_add --调用--> dpif_port_add
int
dpif_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev, odp_port_t *port_nop)
{error = dpif->dpif_class->port_add(dpif, netdev, &port_no);
}
dpif_port_add --回调--> port_add/dpif_netdev_port_add
const struct dpif_class dpif_netdev_class = {"netdev",.... dpif_netdev_port_add,....
};
dpif_netdev_port_add --调用--> do_add_port
static int
dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,odp_port_t *port_nop)
{struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
if (!error) {*port_nop = port_no;error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);}ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);return error;
}
do_add_port这里会调用内核模块openvswitch.ko，在内核中添加虚拟网卡。
static int
do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,odp_port_t port_no)OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
{struct dp_netdev_port *port;int error;/* Reject devices already in 'dp'. */if (!get_port_by_name(dp, devname, &port)) {return EEXIST;}error = port_create(devname, type, port_no, &port);if (error) {return error;}hmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));seq_change(dp->port_seq);reconfigure_datapath(dp);return 0;
}
（四）虚拟网卡的初始化（与设备关联）netdev_run
在文件openvswitch-2.11.4/lib/netdev.c:中！
void netdev_run(void)OVS_EXCLUDED(netdev_mutex)
{netdev_initialize();struct netdev_registered_class *rc;CMAP_FOR_EACH (rc, cmap_node, &netdev_classes) {if (rc->class->run) {rc->class->run(rc->class);}}
}
依次循环调用netdev_classes中的每一个run。
对于不同类型的虚拟网卡，都有对应的netdev_class。
#define NETDEV_LINUX_CLASS_COMMON \.run = netdev_linux_run, \...
NETDEV_LINUX_CLASS_COMMON
const struct netdev_class netdev_linux_class = {NETDEV_LINUX_CLASS_COMMON,LINUX_FLOW_OFFLOAD_API,.type = "system",.construct = netdev_linux_construct,.get_stats = netdev_linux_get_stats,.get_features = netdev_linux_get_features,.get_status = netdev_linux_get_status,.get_block_id = netdev_linux_get_block_id
};const struct netdev_class netdev_tap_class = {NETDEV_LINUX_CLASS_COMMON,.type = "tap",.construct = netdev_linux_construct_tap,.get_stats = netdev_tap_get_stats,.get_features = netdev_linux_get_features,.get_status = netdev_linux_get_status,
};const struct netdev_class netdev_internal_class = {NETDEV_LINUX_CLASS_COMMON,.type = "internal",.construct = netdev_linux_construct,.get_stats = netdev_internal_get_stats,.get_status = netdev_internal_get_status,
};
netdev_run --调用--> netdev_linux_run 会调用netlink的sock得到虚拟网卡的状态，并且更新状态。
static void
netdev_linux_run(const struct netdev_class *netdev_class OVS_UNUSED)
{struct nl_sock *sock;sock = netdev_linux_notify_sock();do {ofpbuf_use_stub(&buf, buf_stub, sizeof buf_stub);error = nl_sock_recv(sock, &buf, &nsid, false);if (!error) {struct rtnetlink_change change;if (rtnetlink_parse(&buf, &change)) {struct netdev *netdev_ = NULL;char dev_name[IFNAMSIZ];if (!change.ifname) {change.ifname = if_indextoname(change.if_index, dev_name);}if (change.ifname) {netdev_ = netdev_from_name(change.ifname);}if (netdev_ && is_netdev_linux_class(netdev_->netdev_class)) {struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);netdev_linux_update(netdev, nsid, &change);ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);}if (change.ifname &&rtnetlink_type_is_rtnlgrp_link(change.nlmsg_type)) {/* Need to try updating the LAG information. */ovs_mutex_lock(&lag_mutex);netdev_linux_update_lag(&change);ovs_mutex_unlock(&lag_mutex);}netdev_close(netdev_);}} } while (!error);
}
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