在CentOS7服务器上部署OVS，应该如何配置网桥和端口？

在现代云计算与虚拟化环境中，网络虚拟化扮演着至关重要的角色，作为该领域的核心组件之一，Open vSwitch（OVS）以其高性能、可编程性和丰富的功能特性，成为了构建虚拟网络的事实标准，本文将深入探讨在稳定且广泛应用的 CentOS 7 系统上部署、配置和管理 Open vSwitch 的关键知识与实践。

什么是 Open vSwitch？

Open vSwitch 是一个开源的、高质量的多层虚拟交换机，它被专门设计用于大规模虚拟化环境，通过编程扩展，能够支持庞大的网络管理需求，OVS 的核心优势在于它能够跨越多个物理服务器，像一个统一的物理交换机一样工作，同时支持标准的管理接口和协议（如 NetFlow、sFlow、SPAN、RSPAN、LACP、802.1ag 等），尤其是对 OpenFlow 协议的完整支持，使其成为软件定义网络（SDN）架构中的关键数据平面。

为什么选择在 CentOS 7 上部署 OVS？

CentOS 7 以其出色的稳定性、长期的支持和与 Red Hat Enterprise Linux（RHEL）的兼容性，成为众多企业部署服务器和虚拟化平台的首选，在 CentOS 7 上运行 OVS，可以无缝集成到 KVM/QEMU 等主流虚拟化技术栈中，为 OpenStack 等云平台提供强大的网络支撑，相较于 Linux 内核自带的传统网桥，OVS 在性能、功能（如复杂的流表规则、隧道协议支持）和可管理性方面都有显著的优势。

在 CentOS 7 上安装 OVS

在 CentOS 7 上安装 OVS 的过程相对直接，主要依赖于系统自带的软件仓库或 EPEL（Extra Packages for Enterprise Linux）仓库。

确保系统已安装 EPEL 仓库，这通常包含了最新版本的 OVS 软件包。

sudo yum install epel-release -y

使用 yum 命令安装 Open vSwitch 及其相关组件。

sudo yum install openvswitch -y

安装完成后，启动并设置 OVS 服务开机自启。

sudo systemctl start openvswitch
sudo systemctl enable openvswitch

通过检查版本号来验证 OVS 是否已成功安装并运行。

sudo ovs-vsctl -V

OVS 核心概念与基本配置

理解 OVS 的几个核心概念是进行有效配置的基础,其基本组件包括：

• Bridge（网桥）：OVS 的核心，类似于物理交换机，用于转发数据包，常见的网桥名称如 br-int（集成网桥）或 br-ex（外部网桥）。
• Port（端口）：网桥上的连接点，可以是物理网卡、虚拟网卡（vNIC）或逻辑端口。
• Interface（接口）：与端口直接关联的网络接口,负责实际的数据收发。

管理 OVS 的主要命令行工具是 ovs-vsctl,以下是一些常用命令的小编总结：

命令	功能描述
ovs-vsctl add-br <bridge_name>	创建一个新的 OVS 网桥
ovs-vsctl del-br <bridge_name>	删除一个已存在的 OVS 网桥
ovs-vsctl add-port <bridge_name> <port_name>	将一个端口添加到指定网桥
ovs-vsctl del-port <bridge_name> <port_name>	从指定网桥中删除一个端口
ovs-vsctl show	显示当前 OVS 的完整配置信息，包括所有网桥、端口和接口

一个简单的配置实例

假设我们有一台运行 KVM 虚拟机的 CentOS 7 宿主机，物理网卡为 eth0，我们希望创建一个 OVS 网桥 br0,让虚拟机可以通过它与外部网络通信。

1. 创建 OVS 网桥：

   sudo ovs-vsctl add-br br0

2. ：
   执行此命令后，eth0 将不再拥有 IP 地址，而是作为 br0 的一个上游端口。

   sudo ovs-vsctl add-port br0 eth0

3. 配置网桥 IP 地址：
   将原本配置在 eth0 上的 IP 地址和网关迁移到 br0 上。

   # 假设原 IP 为 192.168.1.100/24，网关为 192.168.1.1
   sudo ip addr add 192.168.1.100/24 dev br0
   sudo ip link set br0 up
   sudo ip route add default via 192.168.1.1

4. 连接虚拟机：
   在创建 KVM 虚拟机时，将其虚拟网卡（vnet接口）连接到 br0 网桥即可，OVS 会自动处理虚拟机与外部网络之间的流量转发。

通过这个简单的例子，可以看到 OVS 如何将物理网络与虚拟网络无缝融合,其管理方式直观且强大。

高级特性概览

除了基本的桥接功能，OVS 还支持许多高级网络特性,使其能够满足复杂的网络拓扑需求：

• VLAN 支持：可以轻松地在 OVS 网桥上配置基于端口的 VLAN 或 trunk 模式,实现网络隔离。
• 隧道技术：支持 GRE、VXLAN 和 Geneve 等隧道协议，用于构建覆盖网络,实现跨物理主机的二层网络互通。
• 流表与 QoS：通过 OpenFlow 流表，可以精细控制数据包的转发路径、执行策略路由，同时支持配置队列和限速，实现服务质量（QoS）。

这些高级功能使 OVS 不仅仅是一个交换机,更是一个功能完备的网络虚拟化平台。

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相关问答FAQs

问题 1：OVS 网桥（ovs-bridge）与传统 Linux 网桥有什么根本区别？

解答：两者最核心的区别在于设计目标和功能集，传统 Linux 网桥是一个简单的二层设备，主要用于连接不同的网络接口在同一网段内通信，而 OVS 是一个为虚拟化环境设计的、功能丰富的多层交换机,主要区别体现在：

1. 可编程性：OVS 支持 OpenFlow 协议，允许外部控制器动态、精细地管理其流表，实现 SDN,而传统网桥不具备此能力。
2. 功能丰富性：OVS 原生支持多种隧道协议（VXLAN, GRE）、更复杂的 VLAN 处理、流表匹配和执行动作，以及 NetFlow/sFlow 等网络监控功能,这些在传统网桥上实现起来非常复杂或不可能。
3. 性能优化：OVS 的数据平面针对虚拟化环境中的高吞吐量和小包处理进行了专门优化,性能通常优于传统网桥。

问题 2：在进行网络排错时，如何查看 OVS 的流表和详细的配置信息？

解答：排查 OVS 网络问题时，查看流表和配置是关键步骤,主要有两个命令：

1. 查看配置：使用 ovs-vsctl show 命令，这个命令会以树状结构展示当前 OVS 数据库中的所有配置，包括所有的网桥、端口、接口及其属性,是了解整体网络拓扑和配置状态的首选工具。
2. 查看流表：使用 ovs-ofctl dump-flows <bridge_name> 命令。sudo ovs-ofctl dump-flows br0，这个命令会显示指定网桥（这里是 br0）上的所有流表项，每一条流项都详细定义了匹配的数据包特征（如入端口、源/目的MAC/IP地址、VLAN ID等）以及对匹配包执行的动作（如转发到特定端口、修改VLAN标签、丢弃等）,分析流表是诊断流量转发异常的根本方法。