ovsdb: Implement new "declare" operation.
[sliver-openvswitch.git] / ovsdb / SPECS
1          ===================================================
2           Open vSwitch Configuration Database Specification
3          ===================================================
4
5 Basic Notation
6 --------------
7
8 The descriptions below use the following shorthand notations for JSON
9 values.  Additional notation is presented later.
10
11 <string>
12
13     A JSON string.  Any Unicode string is allowed, as specified by RFC
14     4627.  Implementations may disallowed null bytes.
15
16 <id>
17
18     A JSON string matching [a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*.
19
20     <id>s that begin with _ are reserved to the implementation and may
21     not be used by the user.
22
23 <boolean>
24
25     A JSON true or false value.
26
27 <number>
28
29     A JSON number.
30
31 <integer>
32
33     A JSON number with an integer value, within a certain range
34     (currently -2**63...+2**63-1).
35
36 <value>
37
38     Any JSON value.
39
40 Schema Format
41 -------------
42
43 An Open vSwitch configuration database consists of a set of tables,
44 each of which has a number of columns and zero or more rows.  A schema
45 is represented by <database-schema>, as described below.
46
47 <database-schema>
48
49     A JSON object with the following members:
50
51         "name": <id>                            required
52         "comment": <string>                     optional
53         "tables": {<id>: <table-schema>, ...}   required
54
55     The "name" identifies the database as a whole.  The "comment"
56     optionally provides more information about the database.  The
57     value of "tables" is a JSON object whose names are table names and
58     whose values are <table-schema>s.
59
60 <table-schema>
61
62     A JSON object with the following members:
63
64         "comment": <string>                       optional
65         "columns": {<id>: <column-schema>, ...}   required
66
67     The "comment" optionally provides information about this table for
68     a human reader.  The value of "columns" is a JSON object whose
69     names are column names and whose values are <column-schema>s.
70
71     Every table has the following columns whose definitions are not
72     included in the schema:
73
74         "_uuid": This column, which contains exactly one UUID value,
75         is initialized to a random value by the database engine when
76         it creates a row.  It is read-only, and its value never
77         changes during the lifetime of a row.
78
79         "_version": Like "_uuid", this column contains exactly one
80         UUID value, initialized to a random value by the database
81         engine when it creates a row, and it is read-only.  However,
82         its value changes to a new random value whenever any other
83         field in the row changes.  Furthermore, its value is
84         ephemeral: when the database is closed and reopened, or when
85         the database process is stopped and then started again, each
86         "_version" also changes to a new random value.
87
88 <column-schema>
89
90     A JSON object with the following members:
91
92         "comment": <string>                       optional
93         "type": <type>                            required
94         "ephemeral": <boolean>                    optional
95
96     The "comment" optionally provides information about this column
97     for a human reader.  The "type" specifies the type of data stored
98     in this column.  If "ephemeral" is specified as true, then this
99     column's values are not guaranteed to be durable; they may be lost
100     when the database restarts.
101
102 <type>
103
104     The type of a database column.  Either an <atomic-type> or a JSON
105     object that describes the type of a database column, with the
106     following members:
107
108         "key": <atomic-type>               required
109         "value": <atomic-type>             optional
110         "min": <integer>                   optional
111         "max": <integer> or "unlimited"    optional
112
113     If "min" or "max" is not specified, each defaults to 1.  If "max"
114     is specified as "unlimited", then there is no specified maximum
115     number of elements, although the implementation will enforce some
116     limit.  After considering defaults, "min" must be at least 0,
117     "max" must be at least 1, and "max" must be greater than or equal
118     to "min".
119
120     If "min" and "max" are both 1 and "value" is not specified, the
121     type is the scalar type specified by "key".
122
123     If "min" is not 1 or "max" is not 1, or both, and "value" is not
124     specified, the type is a set of scalar type "key".
125
126     If "value" is specified, the type is a map from type "key" to type
127     "value".
128
129 <atomic-type>
130
131     One of the strings "integer", "real", "boolean", "string", or
132     "uuid", representing the specified scalar type.
133
134 Wire Protocol
135 -------------
136
137 The database wire protocol is implemented in JSON-RPC 1.0.  We
138 encourage use of JSON-RPC over stream connections instead of JSON-RPC
139 over HTTP, for these reasons:
140
141     * JSON-RPC is a peer-to-peer protocol, but HTTP is a client-server
142       protocol, which is a poor match.  Thus, JSON-RPC over HTTP
143       requires the client to periodically poll the server to receive
144       server requests.
145
146     * HTTP is more complicated than stream connections and doesn't
147       provide any corresponding advantage.
148
149     * The JSON-RPC specification for HTTP transport is incomplete.
150
151 The database wire protocol consists of the following JSON-RPC methods:
152
153 get_schema
154 ..........
155
156 Request object members:
157
158     "method": "get_schema"            required
159     "params": []                      required
160     "id": any JSON value except null  required
161
162 Response object members:
163
164     "result": <database-schema>
165     "error": null
166     "id": same "id" as request
167
168 This operation retrieves a <database-schema> that describes the
169 hosted database.
170
171 transact
172 ........
173
174 Request object members:
175
176     "method": "transact"              required
177     "params": [<operation>*]          required
178     "id": any JSON value except null  required
179
180 Response object members:
181
182     "result": [<object>*]
183     "error": null
184     "id": same "id" as request
185
186 The "params" array for this method consists of zero or more JSON
187 objects, each of which represents a single database operation.  The
188 "Operations" section below describes the valid operations.
189
190 The value of "id" must be unique among all in-flight transactions
191 within the current JSON-RPC session.  Otherwise, the server may return
192 a JSON-RPC error.
193
194 The database server executes each of the specified operations in the
195 specified order, except that if an operation fails, then the remaining
196 operations are not executed.
197
198 The set of operations is executed as a single atomic, consistent,
199 isolated transaction.  The transaction is committed only if every
200 operation succeeds.  Durability of the commit is not guaranteed unless
201 the "commit" operation, with "durable" set to true, is included in the
202 operation set (see below).
203
204 Regardless of whether errors occur, the response is always a JSON-RPC
205 response with null "error" and a "result" member that is an array with
206 the same number of elements as "params".  Each element of the "result"
207 array corresponds to the same element of the "params" array.  The
208 "result" array elements may be interpreted as follows:
209
210     - A JSON object that does not contain an "error" member indicates
211       that the operation completed successfully.  The specific members
212       of the object are specified below in the descriptions of
213       individual operations.  Some operations do not produce any
214       results, in which case the object will have no members.
215
216     - A JSON object that contains an "error" member indicates that the
217       operation completed with an error.  The value of the "error"
218       member is a short string, specified in this document, that
219       broadly indicates the class of the error.  Besides the ones
220       listed for a specific operation, any operation may result in one
221       the following "error"s:
222
223       "error": "resources exhausted"
224
225           The operation or the transaction requires more resources
226           (memory, disk, CPU, etc.) than are currently available to
227           the database server.
228
229       "error": "syntax error"
230
231           The operation is not specified correctly: a required request
232           object member is missing, an unknown or unsupported request
233           object member is present, the operation attempts to act on a
234           table that does not exist, the operation modifies a
235           read-only table column, etc.
236
237       Database implementations may use "error" strings not specified
238       in this document to indicate errors that do not fit into any of
239       the specified categories.
240
241       Optionally, the object may include a "details" member, whose
242       value is a string that describes the error in more detail for
243       the benefit of a human user or administrator.  The object may
244       also have other members that describe the error in more detail.
245       This document does not specify the names or values of these
246       members.
247
248     - A JSON null value indicates that the operation was not attempted
249       because a prior operation failed.
250
251 In general, "result" contains some number of successful results,
252 possibly followed by an error, in turn followed by enough JSON null
253 values to match the number of elements in "params".  There is one
254 exception: if all of the operations succeed, but the results cannot be
255 committed (e.g. due to I/O errors), then "result" will have one more
256 element than "params", with the additional element describing the
257 error.
258
259 If "params" contains one or more "wait" operations, then the
260 transaction may take an arbitrary amount of time to complete.  The
261 database implementation must be capable of accepting, executing, and
262 replying to other transactions and other JSON-RPC requests while a
263 transaction or transactions containing "wait" operations are
264 outstanding on the same or different JSON-RPC sessions.
265
266 The section "Notation for the Wire Protocol" below describes
267 additional notation for use with the wire protocol.  After that, the
268 "Operations" section describes each operation.
269
270 cancel
271 ......
272
273 Request object members:
274
275     "method": "cancel"                              required
276     "params": [the "id" for an outstanding request] required
277     "id": null                                      required
278
279 Response object members:
280
281     <no response>
282
283 This JSON-RPC notification instructs the database server to
284 immediately complete or cancel the "transact" request whose "id" is
285 the same as the notification's "params" value.  
286
287 If the "transact" request can be completed immediately, then the
288 server sends a response in the form described for "transact", above.
289 Otherwise, the server sends a JSON-RPC error response of the following
290 form:
291
292     "result": null
293     "error": "canceled"
294     "id": the request "id" member
295
296 The "cancel" notification itself has no reply.
297
298 monitor
299 .......
300
301 Request object members:
302
303     "method": "monitor"                        required
304     "params": [<value>, <monitor-requests>]    required
305     "id": any JSON value except null           required
306
307 <monitor-requests> is an object that maps from a table name to a
308 <monitor-request>.
309
310 Each <monitor-request> is an object with the following members:
311
312     "columns": [<column>*]            optional
313     "select": <monitor-select>        optional
314
315 <monitor-select> is an object with the following members:
316
317     "initial": <boolean>              optional
318     "insert": <boolean>               optional
319     "delete": <boolean>               optional
320     "modify": <boolean>               optional
321
322 Response object members:
323
324     "result": <table-updates>
325     "error": null
326     "id": same "id" as request
327
328 This JSON-RPC request enables a client to replicate tables or subsets
329 of tables.  Each <monitor-request> specifies a table to be replicated.
330 The JSON-RPC response to the "monitor" includes the initial contents
331 of each table.  Afterward, when changes to those tables are committed,
332 the changes are automatically sent to the client using the "update"
333 monitor notification.  This monitoring persists until the JSON-RPC
334 session terminates or until the client sends a "monitor_cancel"
335 JSON-RPC request.
336
337 Each <monitor-request> describes how to monitor a table:
338
339     The circumstances in which an "update" notification is sent for a
340     row within the table are determined by <monitor-select>:
341
342         If "initial" is omitted or true, every row in the table is
343         sent as part of the reply to the "monitor" request.
344
345         If "insert" is omitted or true, "update" notifications are
346         sent for rows newly inserted into the table.
347
348         If "delete" is omitted or true, "update" notifications are
349         sent for rows deleted from the table.
350
351         If "modify" is omitted or true, "update" notifications are
352         sent whenever when a row in the table is modified.
353
354     The "columns" member specifies the columns whose values are
355     monitored.  If "columns" is omitted, all columns in the table,
356     except for "_uuid", are monitored.
357
358 The "result" in the JSON-RPC response to the "monitor" request is a
359 <table-updates> object (see below) that contains the contents of the
360 tables for which "initial" rows are selected.  If no tables' initial
361 contents are requested, then "result" is an empty object.
362
363 update
364 ......
365
366 Notification object members:
367
368     "method": "update"
369     "params": [<value>, <table-updates>]
370     "id": null
371
372 The <value> in "params" is the same as the value passed as the <value>
373 in "params" for the "monitor" request.
374
375 <table-updates> is an object that maps from a table name to a
376 <table-update>.
377
378 A <table-update> is an object that maps from the row's UUID (as a
379 36-byte string) to a <row-update> object.
380
381 A <row-update> is an object with the following members:
382
383     "old": <row>         present for "delete" and "modify" updates
384     "new": <row>         present for "initial", "insert", and "modify" updates
385
386 This JSON-RPC notification is sent from the server to the client to
387 tell it about changes to a monitored table (or the initial state of a
388 modified table).  Each table in which one or more rows has changed (or
389 whose initial view is being presented) is represented in "updates".
390 Each row that has changed (or whose initial view is being presented)
391 is represented in its <table-update> as a member with its name taken
392 from the row's _uuid member.  The corresponding value is a
393 <row-update>:
394
395     The "old" member is present for "delete" and "modify" updates.
396     For "delete" updates, each monitored column is included.  For
397     "modify" updates, the prior value of each monitored column whose
398     value has changed is included (monitored columns that have not
399     changed are represented in "new").
400
401     The "new" member is present for "initial", "insert", and "modify"
402     updates.  For "initial" and "insert" updates, each monitored
403     column is included.  For "modify" updates, the new value of each
404     monitored column is included.
405
406 monitor_cancel
407 ..............
408
409 Request object members:
410
411     "method": "monitor_cancel"                              required
412     "params": [<value>]                                     required
413     "id": any JSON value except null                        required
414
415 Response object members:
416
417     "result": {}
418     "error": null
419     "id": the request "id" member
420
421 Cancels the ongoing table monitor request, identified by the <value>
422 in "params" matching the <value> in "params" for an ongoing "monitor"
423 request.  No more "update" messages will be sent for this table
424 monitor.
425
426 echo
427 ....
428
429 Request object members:
430
431     "method": "echo"                                required
432     "params": JSON array with any contents          required
433     "id": <value>                                   required
434
435 Response object members:
436
437     "result": same as "params"
438     "error": null
439     "id": the request "id" member
440
441 Both the JSON-RPC client and the server must implement this request.
442
443 This JSON-RPC request and response can be used to implement connection
444 keepalives, by allowing the server to check that the client is still
445 there or vice versa.
446
447
448 Notation for the Wire Protocol
449 ------------------------------
450
451 <table>
452
453     An <id> that names a table.
454
455 <column>
456
457     An <id> that names a table column.
458
459 <row>
460
461     A JSON object that describes a table row or a subset of a table
462     row.  Each member is the name of a table column paired with the
463     <value> of that column.
464
465 <value>
466
467     A JSON value that represents the value of a column in a table row,
468     one of <atom>, a <set>, or a <map>.
469
470 <atom>
471
472     A JSON value that represents a scalar value for a column, one of
473     <string>, <number>, <boolean>, <uuid>, <named-uuid>.
474
475 <set>
476
477     A 2-element JSON array that represents a database set value.  The
478     first element of the array must be the string "set" and the second
479     element must be an array of zero or more <atom>s giving the values
480     in the set.  All of the <atom>s must have the same type.
481
482 <map>
483
484     A 2-element JSON array that represents a database map value.  The
485     first element of the array must be the string "map" and the second
486     element must be an array of zero or more <pair>s giving the values
487     in the map.  All of the <pair>s must have the same key and value
488     types.
489
490     (JSON objects are not used to represent <map> because JSON only
491     allows string names in an object.)
492
493 <pair>
494
495     A 2-element JSON array that represents a pair within a database
496     map.  The first element is an <atom> that represents the key, the
497     second element is an <atom> that represents the value.
498
499 <uuid>
500
501     A 2-element JSON array that represents a UUID.  The first element
502     of the array must be the string "uuid" and the second element must
503     be a 36-character string giving the UUID in the format described
504     by RFC 4122.  For example, the following <uuid> represents the
505     UUID 550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000:
506
507         ["uuid", "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000"]
508
509 <named-uuid>
510
511     A 2-element JSON array that represents the UUID of a row inserted
512     in a previous "insert" operation within the same transaction.  The
513     first element of the array must be the string "named-uuid" and the
514     second element must be the string specified on this "insert"
515     operation's "uuid-name" or on a preceding "insert" within the same
516     transaction.  For example, if this or a previous "insert"
517     operation specified a "uuid-name" of "myrow", the following
518     <named-uuid> represents the UUID created by that operation:
519
520         ["named-uuid", "myrow"]
521
522     A <named-uuid> may be used anywhere a <uuid> is valid.
523
524 <condition>
525
526     A 3-element JSON array of the form [<column>, <function>,
527     <value>] that represents a test on a column value.
528
529     Except as otherwise specified below, <value> must have the same
530     type as <column>.
531
532     The meaning depends on the type of <column>:
533
534         integer
535         real
536
537             <function> must be "<", "<=", "==", "!=", ">=", ">",
538             "includes", or "excludes".
539
540             The test is true if the column's value satisfies the
541             relation <function> <value>, e.g. if the column has value
542             1 and <value> is 2, the test is true if <function> is "<",
543             "<=" or "!=", but not otherwise.
544
545             "includes" is equivalent to "=="; "excludes" is equivalent
546             to "!=".
547
548         boolean
549         string
550         uuid
551
552             <function> must be "!=", "==", "includes", or "excludes".
553
554             If <function> is "==" or "includes", the test is true if
555             the column's value equals <value>.  If <function> is "!="
556             or "excludes", the test is inverted.
557
558         set
559         map
560
561             <function> must be "!=", "==", "includes", or "excludes".
562
563             If <function> is "==", the test is true if the column's
564             value contains exactly the same values (for sets) or pairs
565             (for maps).  If <function> is "!=", the test is inverted.
566
567             If <function> is "includes", the test is true if the
568             column's value contains all of the values (for sets) or
569             pairs (for maps) in <value>.  The column's value may also
570             contain other values or pairs.
571
572             If <function> is "excludes", the test is true if the
573             column's value does not contain any of the values (for
574             sets) or pairs (for maps) in <value>.  The column's value
575             may contain other values or pairs not in <value>.
576
577             If <function> is "includes" or "excludes", then the
578             required type of <value> is slightly relaxed, in that it
579             may have fewer than the minimum number of elements
580             specified by the column's type.  If <function> is
581             "excludes", then the required type is additionally relaxed
582             in that <value> may have more than the maximum number of
583             elements specified by the column's type.
584
585 <function>
586
587     One of "<", "<=", "==", "!=", ">=", ">", "includes", "excludes".
588
589 Operations
590 ----------
591
592 Each of the available operations is described below.
593
594 insert
595 ......
596
597 Request object members:
598
599     "op": "insert"          required
600     "table": <table>        required
601     "row": <row>            required
602     "uuid-name": <id>       optional
603
604 Result object members:
605
606     "uuid": <uuid>
607
608 Semantics:
609
610     Inserts "row" into "table".  If "row" does not specify values
611     for all the columns in "table", those columns receive default
612     values.
613
614     If "uuid-name" is not supplied, the new row receives a new,
615     randomly generated UUID.
616
617     If "uuid-name" is supplied, then it is an error if <id> has
618     previously appeared as the "uuid-name" in an "insert" operation.
619
620     If "uuid-name" is supplied and its <id> previously appeared as the
621     "uuid-name" in a "declare" operation, then the new row receives
622     the UUID associated with that "uuid-name".
623
624     If "uuid-name" is supplied and its <id> has not previously
625     appeared as the "uuid-name" in a "declare" operation, then the new
626     row also receives a new, randomly generated UUID.  This UUID is
627     also made available under that name to this operation and later
628     operations within the same transaction.
629
630     The UUID for the new row is returned as the "uuid" member of the
631     result.
632
633 Errors:
634
635     "error": "duplicate uuid-name"
636
637         The same "uuid-name" appeared on an earlier "insert" operation
638         within this transaction.
639
640 select
641 ......
642
643 Request object members:
644
645     "op": "select"                required
646     "table": <table>              required
647     "where": [<condition>*]       required
648     "columns": [<column>*]        optional
649
650 Result object members:
651
652     "rows": [<row>*]
653
654 Semantics:
655
656     Searches "table" for rows that match all the conditions specified
657     in "where".  If "where" is an empty array, every row in "table" is
658     selected.
659
660     The "rows" member of the result is an array of objects.  Each
661     object corresponds to a matching row, with each column
662     specified in "columns" as a member, the column's name as the
663     member name and its value as the member value.  If "columns"
664     is not specified, all the table's columns are included.  If
665     two rows of the result have the same values for all included
666     columns, only one copy of that row is included in "rows".
667     Specifying "_uuid" within "columns" will avoid dropping
668     duplicates, since every row has a unique UUID.
669
670     The ordering of rows within "rows" is unspecified.
671
672 update
673 ......
674
675 Request object members:
676
677     "op": "update"                required
678     "table": <table>              required
679     "where": [<condition>*]       required
680     "row": <row>                  required
681
682 Result object members:
683
684     "count": <integer>
685
686 Semantics:
687
688     Updates rows in a table.
689
690     Searches "table" for rows that match all the conditions
691     specified in "where".  For each matching row, changes the
692     value of each column specified in "row" to the value for that
693     column specified in "row".
694
695     The "_uuid" and "_version" columns of a table may not be directly
696     updated with this operation.  Columns designated read-only in the 
697     schema also may not be updated.
698
699     The "count" member of the result specifies the number of rows
700     that matched.
701
702 delete
703 ......
704
705 Request object members:
706
707     "op": "delete"                required
708     "table": <table>              required
709     "where": [<condition>*]       required
710
711 Result object members:
712
713     "count": <integer>
714
715 Semantics:
716
717     Deletes all the rows from "table" that match all the conditions
718     specified in "where".
719
720     The "count" member of the result specifies the number of deleted
721     rows.
722
723 wait
724 ....
725
726 Request object members:
727
728     "op": "wait"                        required
729     "timeout": <integer>                optional
730     "table": <table>                    required
731     "where": [<condition>*]             required
732     "columns": [<column>*]              required
733     "until": "==" or "!="               required
734     "rows": [<row>*]                    required
735
736 Result object members:
737
738     none
739
740 Semantics:
741
742     Waits until a condition becomes true.
743
744     If "until" is "==", checks whether the query on "table" specified
745     by "where" and "columns", which is evaluated in the same way as
746     specified for "select", returns the result set specified by
747     "rows".  If it does, then the operation completes successfully.
748     Otherwise, the entire transaction rolls back.  It is automatically
749     restarted later, after a change in the database makes it possible
750     for the operation to succeed.  The client will not receive a
751     response until the operation permanently succeeds or fails.
752     
753     If "until" is "!=", the sense of the test is negated.  That is, as
754     long as the query on "table" specified by "where" and "columns"
755     returns "rows", the transaction will be rolled back and restarted
756     later.
757
758     If "timeout" is specified, then the transaction aborts after the
759     specified number of milliseconds.  The transaction is guaranteed
760     to be attempted at least once before it aborts.  A "timeout" of 0
761     will abort the transaction on the first mismatch.
762
763 Errors:
764
765     "error": "not supported"
766
767         One or more of the columns in this table do not support
768         triggers.  This error will not occur if "timeout" is 0.
769
770     "error": "timed out"
771
772         The "timeout" was reached before the transaction was able to
773         complete.
774
775 commit
776 ......
777
778 Request object members:
779
780     "op": "commit"                      required
781     "durable": <boolean>                required
782
783 Result object members:
784
785     none
786
787 Semantics:
788
789     If "durable" is specified as true, then the transaction, if it
790     commits, will be stored durably (to disk) before the reply is sent
791     to the client.
792
793 Errors:
794
795     "error": "not supported"
796
797         When "durable" is true, this database implementation does not
798         support durable commits.
799
800 abort
801 .....
802
803 Request object members:
804
805     "op": "abort"                      required
806
807 Result object members:
808
809     (never succeeds)
810
811 Semantics:
812
813     Aborts the transaction with an error.  This may be useful for
814     testing.
815
816 Errors:
817
818     "error": "aborted"
819
820         This operation always fails with this error.
821
822 declare
823 .......
824
825 Request object members:
826
827     "op": "declare"                    required
828     "uuid-name": <id>                  required
829
830 Result object members:
831
832     none
833
834 Semantics:
835
836     Predeclares a UUID named <id> that may be referenced in later
837     operations as ["named-uuid", <id>] or (at most once) in an
838     "insert" operation as "uuid-name".
839
840     It is an error if <id> has appeared as the "uuid-name" in a prior
841     "insert" or "declare" operation within this transaction.
842
843     The generated UUID is returned as the "uuid" member of the result.
844
845 Result object members:
846
847     "uuid": <uuid>
848
849 Errors:
850
851     "error": "duplicate uuid-name"
852
853         The same "uuid-name" appeared on an earlier "insert" or
854         "declare" operation within this transaction.