Open vSwitch（簡稱 OVS）是一個開源的?虛擬交換機，主要用于?虛擬化環境（如 KVM、Xen、Docker）和?軟件定義網絡（SDN）。它類似于物理交換機，但在軟件層面實現，可以靈活地管理虛擬網絡流量。

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1. Open vSwitch 的核心概念

(1) 虛擬交換機（vSwitch）

• 物理交換機用于連接物理設備（如服務器、電腦），而?OVS 是軟件實現的交換機，用于連接虛擬機（VM）、容器和物理網絡。

• 它支持?VLAN、VXLAN、STP、流量控制?等高級網絡功能。

(2) 主要組件

組件	說明
ovs-vswitchd	OVS 的核心守護進程，負責數據包轉發和流表管理。
ovsdb-server	存儲 OVS 的配置（如端口、網橋、流表規則）。
ovs-ofctl	用于管理 OpenFlow 流表的命令行工具。
ovs-vsctl	用于配置 OVS 網橋、端口的命令行工具。

(3) 關鍵術語

術語	說明
Bridge (網橋)	類似于物理交換機，用于連接多個端口（Port）。
Port (端口)	可以是物理網卡（如?eth0）、虛擬接口（如?veth）或隧道（如?VXLAN）。
Flow Table (流表)	決定數據包如何轉發（類似路由表，但更靈活）。
OpenFlow	SDN 協議，允許控制器（如 OpenDaylight）動態管理 OVS。

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2. OVS 的典型應用場景

(1) 虛擬化網絡（KVM、Xen、Docker）

• OVS 可以連接多個虛擬機（VM），并讓它們像在同一個物理網絡中一樣通信。

• 示例：

  # 創建一個 OVS 網橋，并添加物理網卡 eth0
  ovs-vsctl add-br br0
  ovs-vsctl add-port br0 eth0

  這樣，所有連接到?br0?的 VM 都可以通過?eth0?訪問外部網絡。

(2) 云計算（OpenStack、Kubernetes）

• OpenStack Neutron 使用 OVS 作為默認的虛擬網絡后端。

• Kubernetes 的 CNI 插件（如 OVN-Kubernetes）也依賴 OVS。

(3) SDN（軟件定義網絡）

• OVS 支持?OpenFlow，可以被 SDN 控制器（如 OpenDaylight、ONOS）集中管理。

• 示例：

  # 設置 OVS 由 OpenFlow 控制器管理
  ovs-vsctl set-controller br0 tcp:192.168.1.100:6653

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3. 如何管理 Open vSwitch？

(1) 查看 OVS 狀態

ovs-vsctl show  # 查看所有網橋和端口

輸出示例：

Bridge "br0"Port "eth0"Interface "eth0"Port "br0"Interface "br0"type: internal

(2) 創建網橋并添加端口

ovs-vsctl add-br br0          # 創建網橋 br0
ovs-vsctl add-port br0 eth0   # 把 eth0 加入 br0
ovs-vsctl add-port br0 vnet1  # 把虛擬機接口 vnet1 加入 br0

(3) 查看流表（類似交換機 MAC 表）

ovs-ofctl dump-flows br0

輸出示例：

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

• 這條規則表示：從?in_port=1?進入的 IP 數據包，會被轉發到?output=2。

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4. OVS vs Linux Bridge（傳統網橋）

特性	Open vSwitch	Linux Bridge
SDN 支持	? 支持 OpenFlow	? 不支持
VXLAN/GRE 隧道	? 支持	? 需額外配置
云計算集成	? OpenStack/K8s 默認	? 較少使用
性能	? 優化更好（DPDK 支持）	? 傳統方式
配置復雜度	?? 較復雜（適合高級網絡）	? 簡單易用

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5. 總結

• Open vSwitch 是一個強大的虛擬交換機，適用于虛擬化、云計算和 SDN。

• 核心功能：

  • 管理虛擬網絡（VM、容器）。

  • 支持 OpenFlow，可被 SDN 控制器管理。

  • 提供 VLAN、VXLAN、流量控制等高級功能。

• 常用命令：

  • ovs-vsctl show（查看配置）

  • ovs-ofctl dump-flows br0（查看流表）

  • ovs-vsctl add-br/add-port（管理網橋）

如果你在?OpenStack、Kubernetes 或 SDN 環境?中看到 OVS，現在你應該明白它的作用了！