OpenFlow
Openflow (открытый поток) — протокол (и технология) управления процессом обработки данных, передающихся по компьютерой сети маршрутизаторами и коммутаторами.
Протокол используется для управления коммутатором (маршрутизатором) с интеллектуального устройства (например, с сервера или даже персонального компьютера). Это управление заменяет собой работающую на коммутаторе (маршрутизаторе) проприетарную программу (осуществляющую построение маршрута, создание карты коммутации и т. д.), позволяя менять протоколы и алгоритмы без вмешательства в программу коммутатора (которая является интеллектуальной собственностью производителя) и позволяя использовать возможности сетевого устройства по обработке больших объёмов данных с новыми алгоритмами.
Openflow реализован в устройствах многих производителей, включая cisco, juniper, HP, NEC [1]
В настоящий момент протокол имеет версию 1.0, (опубликован в 2009 году).
Архитектура
Путь прохождения данных (datapath) состоит из таблицы потоков (flow table) и действий, назначенных для каждой записи в таблице. Сами таблицы могут касаться как ethernet (или других протоколов канального уровня), так и протоколов вышестоящих уровней (IP, TCP). Точный список действий может меняться, но основные это: форвардинг (пересылка PDU (пакета, фрейма) в заданный порт), пересылка PDU на контроллер через безопасный канал для дальнейшего исследования, отбрасывание PDU (drop). Для устройств, совмещающих openflow и обычную обработку пакетов средствами микропрограммы устройства, добавляется четвёртый тип действия: обработка PDU 'обычными' средствами. Оборудование, поддерживающее эти четыре действия являются Type0 устройствами.
Устройство OpenFlow состоит из, как минимум, из трёх компонент:
- таблицы потоков (англ. flow table);
- безопасного канала (англ. secure channel), использующегося для управления коммутатором внешним «интеллектуальным» устройством (контроллером);
- Поддержки протокола OpenFlow protocol, использующегося для управления. Использование этого протокола позволяет избежать необходимости писать программу для управляемого устройства
Каждая запись в таблице потоков имеет три поля: заголовок PDU, который позволяет определить соответствие PDU потоку, действие и поле с статистикой (число байтов и PDU, соответствующее потоку, время, прохождения последнего соответствующего потоку PDU).
Заголовок может состоять из множества полей разного уровня (например, MAC-адресов отправителя и получателя, полей из заголовока IP-пакета, полей из заголовка TCP-сегмента). Каждое поле может иметь особое значение (звезда), означающее соответствие любому значению соответствующего поля в PDU [2]
Устройства type1, которые будут обеспечивать фунционал трансляции адресов (NAT), поддержку классов и приоритетов, запланированы, но их спецификация пока не определена.
Контроллеры' обеспечивают наполнение таблицы потоков, получение пакетов через безопасный канал от устройства. Могут быть реализованы как простейший алгоритм, напоминающий поведение коммутатора, разделяющего пакеты по виланам, а могут реализовывать сложную динамическую логику, влияющую на прохождение пакетов исходя из внешних причин (права доступа, загрузка серверов, приоритеты по обслуживанию и т. д.).