FAQ: Explain how to drop packets.
[sliver-openvswitch.git] / FAQ
1                  Open vSwitch <http://openvswitch.org>
2
3 Frequently Asked Questions
4 ==========================
5
6 General
7 -------
8
9 Q: What is Open vSwitch?
10
11 A: Open vSwitch is a production quality open source software switch
12    designed to be used as a vswitch in virtualized server
13    environments.  A vswitch forwards traffic between different VMs on
14    the same physical host and also forwards traffic between VMs and
15    the physical network.  Open vSwitch supports standard management
16    interfaces (e.g. sFlow, NetFlow, IPFIX, RSPAN, CLI), and is open to
17    programmatic extension and control using OpenFlow and the OVSDB
18    management protocol.
19
20    Open vSwitch as designed to be compatible with modern switching
21    chipsets.  This means that it can be ported to existing high-fanout
22    switches allowing the same flexible control of the physical
23    infrastructure as the virtual infrastructure.  It also means that
24    Open vSwitch will be able to take advantage of on-NIC switching
25    chipsets as their functionality matures.
26
27 Q: What virtualization platforms can use Open vSwitch?
28
29 A: Open vSwitch can currently run on any Linux-based virtualization
30    platform (kernel 2.6.18 and newer), including: KVM, VirtualBox, Xen,
31    Xen Cloud Platform, XenServer. As of Linux 3.3 it is part of the
32    mainline kernel.  The bulk of the code is written in platform-
33    independent C and is easily ported to other environments.  We welcome
34    inquires about integrating Open vSwitch with other virtualization
35    platforms.
36
37 Q: How can I try Open vSwitch?
38
39 A: The Open vSwitch source code can be built on a Linux system.  You can
40    build and experiment with Open vSwitch on any Linux machine.
41    Packages for various Linux distributions are available on many
42    platforms, including: Debian, Ubuntu, Fedora.
43
44    You may also download and run a virtualization platform that already
45    has Open vSwitch integrated.  For example, download a recent ISO for
46    XenServer or Xen Cloud Platform.  Be aware that the version
47    integrated with a particular platform may not be the most recent Open
48    vSwitch release.
49
50 Q: Does Open vSwitch only work on Linux?
51
52 A: No, Open vSwitch has been ported to a number of different operating
53    systems and hardware platforms.  Most of the development work occurs
54    on Linux, but the code should be portable to any POSIX system.  We've
55    seen Open vSwitch ported to a number of different platforms,
56    including FreeBSD, Windows, and even non-POSIX embedded systems.
57
58    By definition, the Open vSwitch Linux kernel module only works on
59    Linux and will provide the highest performance.  However, a userspace
60    datapath is available that should be very portable.
61
62 Q: What's involved with porting Open vSwitch to a new platform or
63    switching ASIC?
64
65 A: The PORTING document describes how one would go about porting Open
66    vSwitch to a new operating system or hardware platform.
67
68 Q: Why would I use Open vSwitch instead of the Linux bridge?
69
70 A: Open vSwitch is specially designed to make it easier to manage VM
71    network configuration and monitor state spread across many physical
72    hosts in dynamic virtualized environments.  Please see WHY-OVS for a
73    more detailed description of how Open vSwitch relates to the Linux
74    Bridge.
75
76 Q: How is Open vSwitch related to distributed virtual switches like the
77    VMware vNetwork distributed switch or the Cisco Nexus 1000V?
78
79 A: Distributed vswitch applications (e.g., VMware vNetwork distributed
80    switch, Cisco Nexus 1000V) provide a centralized way to configure and
81    monitor the network state of VMs that are spread across many physical
82    hosts.  Open vSwitch is not a distributed vswitch itself, rather it
83    runs on each physical host and supports remote management in a way
84    that makes it easier for developers of virtualization/cloud
85    management platforms to offer distributed vswitch capabilities.
86
87    To aid in distribution, Open vSwitch provides two open protocols that
88    are specially designed for remote management in virtualized network
89    environments: OpenFlow, which exposes flow-based forwarding state,
90    and the OVSDB management protocol, which exposes switch port state.
91    In addition to the switch implementation itself, Open vSwitch
92    includes tools (ovs-controller, ovs-ofctl, ovs-vsctl) that developers
93    can script and extend to provide distributed vswitch capabilities
94    that are closely integrated with their virtualization management
95    platform.
96
97 Q: Why doesn't Open vSwitch support distribution?
98
99 A: Open vSwitch is intended to be a useful component for building
100    flexible network infrastructure. There are many different approaches
101    to distribution which balance trade-offs between simplicity,
102    scalability, hardware compatibility, convergence times, logical
103    forwarding model, etc. The goal of Open vSwitch is to be able to
104    support all as a primitive building block rather than choose a
105    particular point in the distributed design space.
106
107 Q: How can I contribute to the Open vSwitch Community?
108
109 A: You can start by joining the mailing lists and helping to answer
110    questions.  You can also suggest improvements to documentation.  If
111    you have a feature or bug you would like to work on, send a mail to
112    one of the mailing lists:
113
114        http://openvswitch.org/mlists/
115
116
117 Releases
118 --------
119
120 Q: What does it mean for an Open vSwitch release to be LTS (long-term
121    support)?
122
123 A: All official releases have been through a comprehensive testing
124    process and are suitable for production use.  Planned releases will
125    occur several times a year.  If a significant bug is identified in an
126    LTS release, we will provide an updated release that includes the
127    fix.  Releases that are not LTS may not be fixed and may just be
128    supplanted by the next major release.  The current LTS release is
129    1.4.x.
130
131 Q: What Linux kernel versions does each Open vSwitch release work with?
132
133 A: The following table lists the Linux kernel versions against which the
134    given versions of the Open vSwitch kernel module will successfully
135    build.  The Linux kernel versions are upstream kernel versions, so
136    Linux kernels modified from the upstream sources may not build in
137    some cases even if they are based on a supported version.  This is
138    most notably true of Red Hat Enterprise Linux (RHEL) kernels, which
139    are extensively modified from upstream.
140
141    Open vSwitch   Linux kernel
142    ------------   -------------
143        1.4.x      2.6.18 to 3.2
144        1.5.x      2.6.18 to 3.2
145        1.6.x      2.6.18 to 3.2
146        1.7.x      2.6.18 to 3.3
147        1.8.x      2.6.18 to 3.4
148        1.9.x      2.6.18 to 3.8
149
150    Open vSwitch userspace should also work with the Linux kernel module
151    built into Linux 3.3 and later.
152
153    Open vSwitch userspace is not sensitive to the Linux kernel version.
154    It should build against almost any kernel, certainly against 2.6.18
155    and later.
156
157 Q: What Linux kernel versions does IPFIX flow monitoring work with?
158
159 A: IPFIX flow monitoring requires the Linux kernel module from Open
160    vSwitch version 1.10.90 or later.
161
162 Q: Should userspace or kernel be upgraded first to minimize downtime?
163
164    In general, the Open vSwitch userspace should be used with the
165    kernel version included in the same release or with the version
166    from upstream Linux.  However, when upgrading between two releases
167    of Open vSwitch it is best to migrate userspace first to reduce
168    the possbility of incompatibilities.
169
170 Q: What features are not available in the Open vSwitch kernel datapath
171    that ships as part of the upstream Linux kernel?
172
173 A: The kernel module in upstream Linux 3.3 and later does not include
174    tunnel virtual ports, that is, interfaces with type "gre",
175    "ipsec_gre", "gre64", "ipsec_gre64", "vxlan", or "lisp".  It is
176    possible to create tunnels in Linux and attach them to Open vSwitch
177    as system devices.  However, they cannot be dynamically created
178    through the OVSDB protocol or set the tunnel ids as a flow action.
179
180    Work is in progress in adding tunnel virtual ports to the upstream
181    Linux version of the Open vSwitch kernel module.  For now, if you
182    need these features, use the kernel module from the Open vSwitch
183    distribution instead of the upstream Linux kernel module.
184
185    The upstream kernel module does not include patch ports, but this
186    only matters for Open vSwitch 1.9 and earlier, because Open vSwitch
187    1.10 and later implement patch ports without using this kernel
188    feature.
189
190 Q: What features are not available when using the userspace datapath?
191
192 A: Tunnel virtual ports are not supported, as described in the
193    previous answer.  It is also not possible to use queue-related
194    actions.  On Linux kernels before 2.6.39, maximum-sized VLAN packets
195    may not be transmitted.
196
197
198 Terminology
199 -----------
200
201 Q: I thought Open vSwitch was a virtual Ethernet switch, but the
202    documentation keeps talking about bridges.  What's a bridge?
203
204 A: In networking, the terms "bridge" and "switch" are synonyms.  Open
205    vSwitch implements an Ethernet switch, which means that it is also
206    an Ethernet bridge.
207
208 Q: What's a VLAN?
209
210 A: See the "VLAN" section below.
211
212
213 Basic Configuration
214 -------------------
215
216 Q: How do I configure a port as an access port?
217
218 A: Add "tag=VLAN" to your "ovs-vsctl add-port" command.  For example,
219    the following commands configure br0 with eth0 as a trunk port (the
220    default) and tap0 as an access port for VLAN 9:
221
222        ovs-vsctl add-br br0
223        ovs-vsctl add-port br0 eth0
224        ovs-vsctl add-port br0 tap0 tag=9
225
226    If you want to configure an already added port as an access port,
227    use "ovs-vsctl set", e.g.:
228
229        ovs-vsctl set port tap0 tag=9
230
231 Q: How do I configure a port as a SPAN port, that is, enable mirroring
232    of all traffic to that port?
233
234 A: The following commands configure br0 with eth0 and tap0 as trunk
235    ports.  All traffic coming in or going out on eth0 or tap0 is also
236    mirrored to tap1; any traffic arriving on tap1 is dropped:
237
238        ovs-vsctl add-br br0
239        ovs-vsctl add-port br0 eth0
240        ovs-vsctl add-port br0 tap0
241        ovs-vsctl add-port br0 tap1 \
242            -- --id=@p get port tap1 \
243            -- --id=@m create mirror name=m0 select-all=true output-port=@p \
244            -- set bridge br0 mirrors=@m
245
246    To later disable mirroring, run:
247
248        ovs-vsctl clear bridge br0 mirrors
249
250 Q: How do I configure a VLAN as an RSPAN VLAN, that is, enable
251    mirroring of all traffic to that VLAN?
252
253 A: The following commands configure br0 with eth0 as a trunk port and
254    tap0 as an access port for VLAN 10.  All traffic coming in or going
255    out on tap0, as well as traffic coming in or going out on eth0 in
256    VLAN 10, is also mirrored to VLAN 15 on eth0.  The original tag for
257    VLAN 10, in cases where one is present, is dropped as part of
258    mirroring:
259
260        ovs-vsctl add-br br0
261        ovs-vsctl add-port br0 eth0
262        ovs-vsctl add-port br0 tap0 tag=10
263        ovs-vsctl \
264            -- --id=@m create mirror name=m0 select-all=true select-vlan=10 \
265                                     output-vlan=15 \
266            -- set bridge br0 mirrors=@m
267
268    To later disable mirroring, run:
269
270        ovs-vsctl clear bridge br0 mirrors
271
272    Mirroring to a VLAN can disrupt a network that contains unmanaged
273    switches.  See ovs-vswitchd.conf.db(5) for details.  Mirroring to a
274    GRE tunnel has fewer caveats than mirroring to a VLAN and should
275    generally be preferred.
276
277 Q: Can I mirror more than one input VLAN to an RSPAN VLAN?
278
279 A: Yes, but mirroring to a VLAN strips the original VLAN tag in favor
280    of the specified output-vlan.  This loss of information may make
281    the mirrored traffic too hard to interpret.
282
283    To mirror multiple VLANs, use the commands above, but specify a
284    comma-separated list of VLANs as the value for select-vlan.  To
285    mirror every VLAN, use the commands above, but omit select-vlan and
286    its value entirely.
287
288    When a packet arrives on a VLAN that is used as a mirror output
289    VLAN, the mirror is disregarded.  Instead, in standalone mode, OVS
290    floods the packet across all the ports for which the mirror output
291    VLAN is configured.  (If an OpenFlow controller is in use, then it
292    can override this behavior through the flow table.)  If OVS is used
293    as an intermediate switch, rather than an edge switch, this ensures
294    that the RSPAN traffic is distributed through the network.
295
296    Mirroring to a VLAN can disrupt a network that contains unmanaged
297    switches.  See ovs-vswitchd.conf.db(5) for details.  Mirroring to a
298    GRE tunnel has fewer caveats than mirroring to a VLAN and should
299    generally be preferred.
300
301 Q: How do I configure mirroring of all traffic to a GRE tunnel?
302
303 A: The following commands configure br0 with eth0 and tap0 as trunk
304    ports.  All traffic coming in or going out on eth0 or tap0 is also
305    mirrored to gre0, a GRE tunnel to the remote host 192.168.1.10; any
306    traffic arriving on gre0 is dropped:
307
308        ovs-vsctl add-br br0
309        ovs-vsctl add-port br0 eth0
310        ovs-vsctl add-port br0 tap0
311        ovs-vsctl add-port br0 gre0 \
312            -- set interface gre0 type=gre options:remote_ip=192.168.1.10 \
313            -- --id=@p get port gre0 \
314            -- --id=@m create mirror name=m0 select-all=true output-port=@p \
315            -- set bridge br0 mirrors=@m
316
317    To later disable mirroring and destroy the GRE tunnel:
318
319        ovs-vsctl clear bridge br0 mirrors
320        ovs-vcstl del-port br0 gre0
321
322 Q: Does Open vSwitch support ERSPAN?
323
324 A: No.  ERSPAN is an undocumented proprietary protocol.  As an
325    alternative, Open vSwitch supports mirroring to a GRE tunnel (see
326    above).
327
328 Q: Why are there so many different ways to dump flows?
329
330 A: Open vSwitch uses different kinds of flows for different purposes:
331
332       - OpenFlow flows are the most important kind of flow.  OpenFlow
333         controllers use these flows to define a switch's policy.
334         OpenFlow flows support wildcards, priorities, and multiple
335         tables.
336
337         When in-band control is in use, Open vSwitch sets up a few
338         "hidden" flows, with priority higher than a controller or the
339         user can configure, that are not visible via OpenFlow.  (See
340         the "Controller" section of the FAQ for more information
341         about hidden flows.)
342
343       - The Open vSwitch software switch implementation uses a second
344         kind of flow internally.  These flows, called "exact-match"
345         or "datapath" or "kernel" flows, do not support wildcards or
346         priorities and comprise only a single table, which makes them
347         suitable for caching.   OpenFlow flows and exact-match flows
348         also support different actions and number ports differently.
349
350         Exact-match flows are an implementation detail that is
351         subject to change in future versions of Open vSwitch.  Even
352         with the current version of Open vSwitch, hardware switch
353         implementations do not necessarily use exact-match flows.
354
355   Each of the commands for dumping flows has a different purpose:
356
357       - "ovs-ofctl dump-flows <br>" dumps OpenFlow flows, excluding
358         hidden flows.  This is the most commonly useful form of flow
359         dump.  (Unlike the other commands, this should work with any
360         OpenFlow switch, not just Open vSwitch.)
361
362       - "ovs-appctl bridge/dump-flows <br>" dumps OpenFlow flows,
363         including hidden flows.  This is occasionally useful for
364         troubleshooting suspected issues with in-band control.
365
366       - "ovs-dpctl dump-flows [dp]" dumps the exact-match flow table
367         entries for a Linux kernel-based datapath.  In Open vSwitch
368         1.10 and later, ovs-vswitchd merges multiple switches into a
369         single datapath, so it will show all the flows on all your
370         kernel-based switches.  This command can occasionally be
371         useful for debugging.
372
373       - "ovs-appctl dpif/dump-flows <br>", new in Open vSwitch 1.10,
374         dumps exact-match flows for only the specified bridge,
375         regardless of the type.
376
377
378 Configuration Problems
379 ----------------------
380
381 Q: I created a bridge and added my Ethernet port to it, using commands
382    like these:
383
384        ovs-vsctl add-br br0
385        ovs-vsctl add-port br0 eth0
386
387    and as soon as I ran the "add-port" command I lost all connectivity
388    through eth0.  Help!
389
390 A: A physical Ethernet device that is part of an Open vSwitch bridge
391    should not have an IP address.  If one does, then that IP address
392    will not be fully functional.
393
394    You can restore functionality by moving the IP address to an Open
395    vSwitch "internal" device, such as the network device named after
396    the bridge itself.  For example, assuming that eth0's IP address is
397    192.168.128.5, you could run the commands below to fix up the
398    situation:
399
400        ifconfig eth0 0.0.0.0
401        ifconfig br0 192.168.128.5
402
403    (If your only connection to the machine running OVS is through the
404    IP address in question, then you would want to run all of these
405    commands on a single command line, or put them into a script.)  If
406    there were any additional routes assigned to eth0, then you would
407    also want to use commands to adjust these routes to go through br0.
408
409    If you use DHCP to obtain an IP address, then you should kill the
410    DHCP client that was listening on the physical Ethernet interface
411    (e.g. eth0) and start one listening on the internal interface
412    (e.g. br0).  You might still need to manually clear the IP address
413    from the physical interface (e.g. with "ifconfig eth0 0.0.0.0").
414
415    There is no compelling reason why Open vSwitch must work this way.
416    However, this is the way that the Linux kernel bridge module has
417    always worked, so it's a model that those accustomed to Linux
418    bridging are already used to.  Also, the model that most people
419    expect is not implementable without kernel changes on all the
420    versions of Linux that Open vSwitch supports.
421
422    By the way, this issue is not specific to physical Ethernet
423    devices.  It applies to all network devices except Open vswitch
424    "internal" devices.
425
426 Q: I created a bridge and added a couple of Ethernet ports to it,
427    using commands like these:
428
429        ovs-vsctl add-br br0
430        ovs-vsctl add-port br0 eth0
431        ovs-vsctl add-port br0 eth1
432
433    and now my network seems to have melted: connectivity is unreliable
434    (even connectivity that doesn't go through Open vSwitch), all the
435    LEDs on my physical switches are blinking, wireshark shows
436    duplicated packets, and CPU usage is very high.
437
438 A: More than likely, you've looped your network.  Probably, eth0 and
439    eth1 are connected to the same physical Ethernet switch.  This
440    yields a scenario where OVS receives a broadcast packet on eth0 and
441    sends it out on eth1, then the physical switch connected to eth1
442    sends the packet back on eth0, and so on forever.  More complicated
443    scenarios, involving a loop through multiple switches, are possible
444    too.
445
446    The solution depends on what you are trying to do:
447
448        - If you added eth0 and eth1 to get higher bandwidth or higher
449          reliability between OVS and your physical Ethernet switch,
450          use a bond.  The following commands create br0 and then add
451          eth0 and eth1 as a bond:
452
453              ovs-vsctl add-br br0
454              ovs-vsctl add-bond br0 bond0 eth0 eth1
455
456          Bonds have tons of configuration options.  Please read the
457          documentation on the Port table in ovs-vswitchd.conf.db(5)
458          for all the details.
459
460        - Perhaps you don't actually need eth0 and eth1 to be on the
461          same bridge.  For example, if you simply want to be able to
462          connect each of them to virtual machines, then you can put
463          each of them on a bridge of its own:
464
465              ovs-vsctl add-br br0
466              ovs-vsctl add-port br0 eth0
467
468              ovs-vsctl add-br br1
469              ovs-vsctl add-port br1 eth1
470
471          and then connect VMs to br0 and br1.  (A potential
472          disadvantage is that traffic cannot directly pass between br0
473          and br1.  Instead, it will go out eth0 and come back in eth1,
474          or vice versa.)
475
476        - If you have a redundant or complex network topology and you
477          want to prevent loops, turn on spanning tree protocol (STP).
478          The following commands create br0, enable STP, and add eth0
479          and eth1 to the bridge.  The order is important because you
480          don't want have to have a loop in your network even
481          transiently:
482
483              ovs-vsctl add-br br0
484              ovs-vsctl set bridge br0 stp_enable=true
485              ovs-vsctl add-port br0 eth0
486              ovs-vsctl add-port br0 eth1
487
488          The Open vSwitch implementation of STP is not well tested.
489          Please report any bugs you observe, but if you'd rather avoid
490          acting as a beta tester then another option might be your
491          best shot.
492
493 Q: I can't seem to use Open vSwitch in a wireless network.
494
495 A: Wireless base stations generally only allow packets with the source
496    MAC address of NIC that completed the initial handshake.
497    Therefore, without MAC rewriting, only a single device can
498    communicate over a single wireless link.
499
500    This isn't specific to Open vSwitch, it's enforced by the access
501    point, so the same problems will show up with the Linux bridge or
502    any other way to do bridging.
503
504 Q: I can't seem to add my PPP interface to an Open vSwitch bridge.
505
506 A: PPP most commonly carries IP packets, but Open vSwitch works only
507    with Ethernet frames.  The correct way to interface PPP to an
508    Ethernet network is usually to use routing instead of switching.
509
510 Q: Is there any documentation on the database tables and fields?
511
512 A: Yes.  ovs-vswitchd.conf.db(5) is a comprehensive reference.
513
514 Q: When I run ovs-dpctl I no longer see the bridges I created.  Instead,
515    I only see a datapath called "ovs-system".  How can I see datapath
516    information about a particular bridge?
517
518 A: In version 1.9.0, OVS switched to using a single datapath that is
519    shared by all bridges of that type.  The "ovs-appctl dpif/*"
520    commands provide similar functionality that is scoped by the bridge.
521
522
523 Quality of Service (QoS)
524 ------------------------
525
526 Q: How do I configure Quality of Service (QoS)?
527
528 A: Suppose that you want to set up bridge br0 connected to physical
529    Ethernet port eth0 (a 1 Gbps device) and virtual machine interfaces
530    vif1.0 and vif2.0, and that you want to limit traffic from vif1.0
531    to eth0 to 10 Mbps and from vif2.0 to eth0 to 20 Mbps.  Then, you
532    could configure the bridge this way:
533
534        ovs-vsctl -- \
535            add-br br0 -- \
536            add-port br0 eth0 -- \
537            add-port br0 vif1.0 -- set interface vif1.0 ofport_request=5 -- \
538            add-port br0 vif2.0 -- set interface vif2.0 ofport_request=6 -- \
539            set port eth0 qos=@newqos -- \
540            --id=@newqos create qos type=linux-htb \
541                other-config:max-rate=1000000000 \
542                queues:123=@vif10queue \
543                queues:234=@vif20queue -- \
544            --id=@vif10queue create queue other-config:max-rate=10000000 -- \
545            --id=@vif20queue create queue other-config:max-rate=20000000
546
547    At this point, bridge br0 is configured with the ports and eth0 is
548    configured with the queues that you need for QoS, but nothing is
549    actually directing packets from vif1.0 or vif2.0 to the queues that
550    we have set up for them.  That means that all of the packets to
551    eth0 are going to the "default queue", which is not what we want.
552
553    We use OpenFlow to direct packets from vif1.0 and vif2.0 to the
554    queues reserved for them:
555
556        ovs-ofctl add-flow br0 in_port=5,actions=set_queue:123,normal
557        ovs-ofctl add-flow br0 in_port=6,actions=set_queue:234,normal
558
559    Each of the above flows matches on the input port, sets up the
560    appropriate queue (123 for vif1.0, 234 for vif2.0), and then
561    executes the "normal" action, which performs the same switching
562    that Open vSwitch would have done without any OpenFlow flows being
563    present.  (We know that vif1.0 and vif2.0 have OpenFlow port
564    numbers 5 and 6, respectively, because we set their ofport_request
565    columns above.  If we had not done that, then we would have needed
566    to find out their port numbers before setting up these flows.)
567
568    Now traffic going from vif1.0 or vif2.0 to eth0 should be
569    rate-limited.
570
571    By the way, if you delete the bridge created by the above commands,
572    with:
573
574        ovs-vsctl del-br br0
575
576    then that will leave one unreferenced QoS record and two
577    unreferenced Queue records in the Open vSwich database.  One way to
578    clear them out, assuming you don't have other QoS or Queue records
579    that you want to keep, is:
580
581        ovs-vsctl -- --all destroy QoS -- --all destroy Queue
582
583    If you do want to keep some QoS or Queue records, or the Open
584    vSwitch you are using is older than version 1.8 (which added the
585    --all option), then you will have to destroy QoS and Queue records
586    individually.
587
588 Q: I configured Quality of Service (QoS) in my OpenFlow network by
589    adding records to the QoS and Queue table, but the results aren't
590    what I expect.
591
592 A: Did you install OpenFlow flows that use your queues?  This is the
593    primary way to tell Open vSwitch which queues you want to use.  If
594    you don't do this, then the default queue will be used, which will
595    probably not have the effect you want.
596
597    Refer to the previous question for an example.
598
599 Q: I configured QoS, correctly, but my measurements show that it isn't
600    working as well as I expect.
601
602 A: With the Linux kernel, the Open vSwitch implementation of QoS has
603    two aspects:
604
605        - Open vSwitch configures a subset of Linux kernel QoS
606          features, according to what is in OVSDB.  It is possible that
607          this code has bugs.  If you believe that this is so, then you
608          can configure the Linux traffic control (QoS) stack directly
609          with the "tc" program.  If you get better results that way,
610          you can send a detailed bug report to bugs@openvswitch.org.
611
612          It is certain that Open vSwitch cannot configure every Linux
613          kernel QoS feature.  If you need some feature that OVS cannot
614          configure, then you can also use "tc" directly (or add that
615          feature to OVS).
616
617        - The Open vSwitch implementation of OpenFlow allows flows to
618          be directed to particular queues.  This is pretty simple and
619          unlikely to have serious bugs at this point.
620
621    However, most problems with QoS on Linux are not bugs in Open
622    vSwitch at all.  They tend to be either configuration errors
623    (please see the earlier questions in this section) or issues with
624    the traffic control (QoS) stack in Linux.  The Open vSwitch
625    developers are not experts on Linux traffic control.  We suggest
626    that, if you believe you are encountering a problem with Linux
627    traffic control, that you consult the tc manpages (e.g. tc(8),
628    tc-htb(8), tc-hfsc(8)), web resources (e.g. http://lartc.org/), or
629    mailing lists (e.g. http://vger.kernel.org/vger-lists.html#netdev).
630
631
632 VLANs
633 -----
634
635 Q: What's a VLAN?
636
637 A: At the simplest level, a VLAN (short for "virtual LAN") is a way to
638    partition a single switch into multiple switches.  Suppose, for
639    example, that you have two groups of machines, group A and group B.
640    You want the machines in group A to be able to talk to each other,
641    and you want the machine in group B to be able to talk to each
642    other, but you don't want the machines in group A to be able to
643    talk to the machines in group B.  You can do this with two
644    switches, by plugging the machines in group A into one switch and
645    the machines in group B into the other switch.
646
647    If you only have one switch, then you can use VLANs to do the same
648    thing, by configuring the ports for machines in group A as VLAN
649    "access ports" for one VLAN and the ports for group B as "access
650    ports" for a different VLAN.  The switch will only forward packets
651    between ports that are assigned to the same VLAN, so this
652    effectively subdivides your single switch into two independent
653    switches, one for each group of machines.
654
655    So far we haven't said anything about VLAN headers.  With access
656    ports, like we've described so far, no VLAN header is present in
657    the Ethernet frame.  This means that the machines (or switches)
658    connected to access ports need not be aware that VLANs are
659    involved, just like in the case where we use two different physical
660    switches.
661
662    Now suppose that you have a whole bunch of switches in your
663    network, instead of just one, and that some machines in group A are
664    connected directly to both switches 1 and 2.  To allow these
665    machines to talk to each other, you could add an access port for
666    group A's VLAN to switch 1 and another to switch 2, and then
667    connect an Ethernet cable between those ports.  That works fine,
668    but it doesn't scale well as the number of switches and the number
669    of VLANs increases, because you use up a lot of valuable switch
670    ports just connecting together your VLANs.
671
672    This is where VLAN headers come in.  Instead of using one cable and
673    two ports per VLAN to connect a pair of switches, we configure a
674    port on each switch as a VLAN "trunk port".  Packets sent and
675    received on a trunk port carry a VLAN header that says what VLAN
676    the packet belongs to, so that only two ports total are required to
677    connect the switches, regardless of the number of VLANs in use.
678    Normally, only switches (either physical or virtual) are connected
679    to a trunk port, not individual hosts, because individual hosts
680    don't expect to see a VLAN header in the traffic that they receive.
681
682    None of the above discussion says anything about particular VLAN
683    numbers.  This is because VLAN numbers are completely arbitrary.
684    One must only ensure that a given VLAN is numbered consistently
685    throughout a network and that different VLANs are given different
686    numbers.  (That said, VLAN 0 is usually synonymous with a packet
687    that has no VLAN header, and VLAN 4095 is reserved.)
688
689 Q: VLANs don't work.
690
691 A: Many drivers in Linux kernels before version 3.3 had VLAN-related
692    bugs.  If you are having problems with VLANs that you suspect to be
693    driver related, then you have several options:
694
695        - Upgrade to Linux 3.3 or later.
696
697        - Build and install a fixed version of the particular driver
698          that is causing trouble, if one is available.
699
700        - Use a NIC whose driver does not have VLAN problems.
701
702        - Use "VLAN splinters", a feature in Open vSwitch 1.4 and later
703          that works around bugs in kernel drivers.  To enable VLAN
704          splinters on interface eth0, use the command:
705
706            ovs-vsctl set interface eth0 other-config:enable-vlan-splinters=true
707
708          For VLAN splinters to be effective, Open vSwitch must know
709          which VLANs are in use.  See the "VLAN splinters" section in
710          the Interface table in ovs-vswitchd.conf.db(5) for details on
711          how Open vSwitch infers in-use VLANs.
712
713          VLAN splinters increase memory use and reduce performance, so
714          use them only if needed.
715
716        - Apply the "vlan workaround" patch from the XenServer kernel
717          patch queue, build Open vSwitch against this patched kernel,
718          and then use ovs-vlan-bug-workaround(8) to enable the VLAN
719          workaround for each interface whose driver is buggy.
720
721          (This is a nontrivial exercise, so this option is included
722          only for completeness.)
723
724    It is not always easy to tell whether a Linux kernel driver has
725    buggy VLAN support.  The ovs-vlan-test(8) and ovs-test(8) utilities
726    can help you test.  See their manpages for details.  Of the two
727    utilities, ovs-test(8) is newer and more thorough, but
728    ovs-vlan-test(8) may be easier to use.
729
730 Q: VLANs still don't work.  I've tested the driver so I know that it's OK.
731
732 A: Do you have VLANs enabled on the physical switch that OVS is
733    attached to?  Make sure that the port is configured to trunk the
734    VLAN or VLANs that you are using with OVS.
735
736 Q: Outgoing VLAN-tagged traffic goes through OVS to my physical switch
737    and to its destination host, but OVS seems to drop incoming return
738    traffic.
739
740 A: It's possible that you have the VLAN configured on your physical
741    switch as the "native" VLAN.  In this mode, the switch treats
742    incoming packets either tagged with the native VLAN or untagged as
743    part of the native VLAN.  It may also send outgoing packets in the
744    native VLAN without a VLAN tag.
745
746    If this is the case, you have two choices:
747
748        - Change the physical switch port configuration to tag packets
749          it forwards to OVS with the native VLAN instead of forwarding
750          them untagged.
751
752        - Change the OVS configuration for the physical port to a
753          native VLAN mode.  For example, the following sets up a
754          bridge with port eth0 in "native-tagged" mode in VLAN 9:
755
756              ovs-vsctl add-br br0
757              ovs-vsctl add-port br0 eth0 tag=9 vlan_mode=native-tagged
758
759          In this situation, "native-untagged" mode will probably work
760          equally well.  Refer to the documentation for the Port table
761          in ovs-vswitchd.conf.db(5) for more information.
762
763 Q: I added a pair of VMs on different VLANs, like this:
764
765        ovs-vsctl add-br br0
766        ovs-vsctl add-port br0 eth0
767        ovs-vsctl add-port br0 tap0 tag=9
768        ovs-vsctl add-port br0 tap1 tag=10
769
770     but the VMs can't access each other, the external network, or the
771     Internet.
772
773 A: It is to be expected that the VMs can't access each other.  VLANs
774    are a means to partition a network.  When you configured tap0 and
775    tap1 as access ports for different VLANs, you indicated that they
776    should be isolated from each other.
777
778    As for the external network and the Internet, it seems likely that
779    the machines you are trying to access are not on VLAN 9 (or 10) and
780    that the Internet is not available on VLAN 9 (or 10).
781
782 Q: Can I configure an IP address on a VLAN?
783
784 A: Yes.  Use an "internal port" configured as an access port.  For
785    example, the following configures IP address 192.168.0.7 on VLAN 9.
786    That is, OVS will forward packets from eth0 to 192.168.0.7 only if
787    they have an 802.1Q header with VLAN 9.  Conversely, traffic
788    forwarded from 192.168.0.7 to eth0 will be tagged with an 802.1Q
789    header with VLAN 9:
790
791        ovs-vsctl add-br br0
792        ovs-vsctl add-port br0 eth0
793        ovs-vsctl add-port br0 vlan9 tag=9 -- set interface vlan9 type=internal
794        ifconfig vlan9 192.168.0.7
795
796 Q: My OpenFlow controller doesn't see the VLANs that I expect.
797
798 A: The configuration for VLANs in the Open vSwitch database (e.g. via
799    ovs-vsctl) only affects traffic that goes through Open vSwitch's
800    implementation of the OpenFlow "normal switching" action.  By
801    default, when Open vSwitch isn't connected to a controller and
802    nothing has been manually configured in the flow table, all traffic
803    goes through the "normal switching" action.  But, if you set up
804    OpenFlow flows on your own, through a controller or using ovs-ofctl
805    or through other means, then you have to implement VLAN handling
806    yourself.
807
808    You can use "normal switching" as a component of your OpenFlow
809    actions, e.g. by putting "normal" into the lists of actions on
810    ovs-ofctl or by outputting to OFPP_NORMAL from an OpenFlow
811    controller.  In situations where this is not suitable, you can
812    implement VLAN handling yourself, e.g.:
813
814        - If a packet comes in on an access port, and the flow table
815          needs to send it out on a trunk port, then the flow can add
816          the appropriate VLAN tag with the "mod_vlan_vid" action.
817
818        - If a packet comes in on a trunk port, and the flow table
819          needs to send it out on an access port, then the flow can
820          strip the VLAN tag with the "strip_vlan" action.
821
822 Q: I configured ports on a bridge as access ports with different VLAN
823    tags, like this:
824
825        ovs-vsctl add-br br0
826        ovs-vsctl set-controller br0 tcp:192.168.0.10:6633
827        ovs-vsctl add-port br0 eth0
828        ovs-vsctl add-port br0 tap0 tag=9
829        ovs-vsctl add-port br0 tap1 tag=10
830
831    but the VMs running behind tap0 and tap1 can still communicate,
832    that is, they are not isolated from each other even though they are
833    on different VLANs.
834
835 A: Do you have a controller configured on br0 (as the commands above
836    do)?  If so, then this is a variant on the previous question, "My
837    OpenFlow controller doesn't see the VLANs that I expect," and you
838    can refer to the answer there for more information.
839
840
841 Using OpenFlow (Manually or Via Controller)
842 -------------------------------------------
843
844 Q: What versions of OpenFlow does Open vSwitch support?
845
846 A: Open vSwitch 1.9 and earlier support only OpenFlow 1.0 (plus
847    extensions that bring in many of the features from later versions
848    of OpenFlow).
849
850    Open vSwitch versions 1.10 and later will have experimental support
851    for OpenFlow 1.2 and 1.3.  On these versions of Open vSwitch, the
852    following command enables OpenFlow 1.0, 1.2, and 1.3 on bridge br0:
853
854        ovs-vsctl set bridge br0 protocols=OpenFlow10,OpenFlow12,OpenFlow13
855
856    Support for OpenFlow 1.1 is incomplete enough that it cannot yet be
857    enabled, even experimentally.
858
859    Support for OpenFlow 1.2 and 1.3 is still incomplete.  Work to be
860    done is tracked in OPENFLOW-1.1+ in the Open vSwitch source tree
861    (also via http://openvswitch.org/development/openflow-1-x-plan/).
862    When support for a given OpenFlow version is solidly implemented,
863    Open vSwitch will enable that version by default.
864
865 Q: I'm getting "error type 45250 code 0".  What's that?
866
867 A: This is a Open vSwitch extension to OpenFlow error codes.  Open
868    vSwitch uses this extension when it must report an error to an
869    OpenFlow controller but no standard OpenFlow error code is
870    suitable.
871
872    Open vSwitch logs the errors that it sends to controllers, so the
873    easiest thing to do is probably to look at the ovs-vswitchd log to
874    find out what the error was.
875
876    If you want to dissect the extended error message yourself, the
877    format is documented in include/openflow/nicira-ext.h in the Open
878    vSwitch source distribution.  The extended error codes are
879    documented in lib/ofp-errors.h.
880
881 Q1: Some of the traffic that I'd expect my OpenFlow controller to see
882     doesn't actually appear through the OpenFlow connection, even
883     though I know that it's going through.
884 Q2: Some of the OpenFlow flows that my controller sets up don't seem
885     to apply to certain traffic, especially traffic between OVS and
886     the controller itself.
887
888 A: By default, Open vSwitch assumes that OpenFlow controllers are
889    connected "in-band", that is, that the controllers are actually
890    part of the network that is being controlled.  In in-band mode,
891    Open vSwitch sets up special "hidden" flows to make sure that
892    traffic can make it back and forth between OVS and the controllers.
893    These hidden flows are higher priority than any flows that can be
894    set up through OpenFlow, and they are not visible through normal
895    OpenFlow flow table dumps.
896
897    Usually, the hidden flows are desirable and helpful, but
898    occasionally they can cause unexpected behavior.  You can view the
899    full OpenFlow flow table, including hidden flows, on bridge br0
900    with the command:
901
902        ovs-appctl bridge/dump-flows br0
903
904    to help you debug.  The hidden flows are those with priorities
905    greater than 65535 (the maximum priority that can be set with
906    OpenFlow).
907
908    The DESIGN file at the top level of the Open vSwitch source
909    distribution describes the in-band model in detail.
910
911    If your controllers are not actually in-band (e.g. they are on
912    localhost via 127.0.0.1, or on a separate network), then you should
913    configure your controllers in "out-of-band" mode.  If you have one
914    controller on bridge br0, then you can configure out-of-band mode
915    on it with:
916
917        ovs-vsctl set controller br0 connection-mode=out-of-band
918
919 Q: I configured all my controllers for out-of-band control mode but
920    "ovs-appctl bridge/dump-flows" still shows some hidden flows.
921
922 A: You probably have a remote manager configured (e.g. with "ovs-vsctl
923    set-manager").  By default, Open vSwitch assumes that managers need
924    in-band rules set up on every bridge.  You can disable these rules
925    on bridge br0 with:
926
927        ovs-vsctl set bridge br0 other-config:disable-in-band=true
928
929    This actually disables in-band control entirely for the bridge, as
930    if all the bridge's controllers were configured for out-of-band
931    control.
932
933 Q: My OpenFlow controller doesn't see the VLANs that I expect.
934
935 A: See answer under "VLANs", above.
936
937 Q: I ran "ovs-ofctl add-flow br0 nw_dst=192.168.0.1,actions=drop"
938    but I got a funny message like this:
939
940        ofp_util|INFO|normalization changed ofp_match, details:
941        ofp_util|INFO| pre: nw_dst=192.168.0.1
942        ofp_util|INFO|post:
943
944    and when I ran "ovs-ofctl dump-flows br0" I saw that my nw_dst
945    match had disappeared, so that the flow ends up matching every
946    packet.
947
948 A: The term "normalization" in the log message means that a flow
949    cannot match on an L3 field without saying what L3 protocol is in
950    use.  The "ovs-ofctl" command above didn't specify an L3 protocol,
951    so the L3 field match was dropped.
952
953    In this case, the L3 protocol could be IP or ARP.  A correct
954    command for each possibility is, respectively:
955
956        ovs-ofctl add-flow br0 ip,nw_dst=192.168.0.1,actions=drop
957
958    and 
959
960        ovs-ofctl add-flow br0 arp,nw_dst=192.168.0.1,actions=drop
961
962    Similarly, a flow cannot match on an L4 field without saying what
963    L4 protocol is in use.  For example, the flow match "tp_src=1234"
964    is, by itself, meaningless and will be ignored.  Instead, to match
965    TCP source port 1234, write "tcp,tp_src=1234", or to match UDP
966    source port 1234, write "udp,tp_src=1234".
967
968 Q: How can I figure out the OpenFlow port number for a given port?
969
970 A: The OFPT_FEATURES_REQUEST message requests an OpenFlow switch to
971    respond with an OFPT_FEATURES_REPLY that, among other information,
972    includes a mapping between OpenFlow port names and numbers.  From a
973    command prompt, "ovs-ofctl show br0" makes such a request and
974    prints the response for switch br0.
975
976    The Interface table in the Open vSwitch database also maps OpenFlow
977    port names to numbers.  To print the OpenFlow port number
978    associated with interface eth0, run:
979
980        ovs-vsctl get Interface eth0 ofport
981
982    You can print the entire mapping with:
983
984        ovs-vsctl -- --columns=name,ofport list Interface
985
986    but the output mixes together interfaces from all bridges in the
987    database, so it may be confusing if more than one bridge exists.
988
989    In the Open vSwitch database, ofport value -1 means that the
990    interface could not be created due to an error.  (The Open vSwitch
991    log should indicate the reason.)  ofport value [] (the empty set)
992    means that the interface hasn't been created yet.  The latter is
993    normally an intermittent condition (unless ovs-vswitchd is not
994    running).
995
996 Q: I added some flows with my controller or with ovs-ofctl, but when I
997    run "ovs-dpctl dump-flows" I don't see them.
998
999 A: ovs-dpctl queries a kernel datapath, not an OpenFlow switch.  It
1000    won't display the information that you want.  You want to use
1001    "ovs-ofctl dump-flows" instead.
1002
1003 Q: It looks like each of the interfaces in my bonded port shows up
1004    as an individual OpenFlow port.  Is that right?
1005
1006 A: Yes, Open vSwitch makes individual bond interfaces visible as
1007    OpenFlow ports, rather than the bond as a whole.  The interfaces
1008    are treated together as a bond for only a few purposes:
1009
1010        - Sending a packet to the OFPP_NORMAL port.  (When an OpenFlow
1011          controller is not configured, this happens implicitly to
1012          every packet.)
1013
1014        - Mirrors configured for output to a bonded port.
1015
1016    It would make a lot of sense for Open vSwitch to present a bond as
1017    a single OpenFlow port.  If you want to contribute an
1018    implementation of such a feature, please bring it up on the Open
1019    vSwitch development mailing list at dev@openvswitch.org.
1020
1021 Q: I have a sophisticated network setup involving Open vSwitch, VMs or
1022    multiple hosts, and other components.  The behavior isn't what I
1023    expect.  Help!
1024
1025 A: To debug network behavior problems, trace the path of a packet,
1026    hop-by-hop, from its origin in one host to a remote host.  If
1027    that's correct, then trace the path of the response packet back to
1028    the origin.
1029
1030    Usually a simple ICMP echo request and reply ("ping") packet is
1031    good enough.  Start by initiating an ongoing "ping" from the origin
1032    host to a remote host.  If you are tracking down a connectivity
1033    problem, the "ping" will not display any successful output, but
1034    packets are still being sent.  (In this case the packets being sent
1035    are likely ARP rather than ICMP.)
1036
1037    Tools available for tracing include the following:
1038
1039        - "tcpdump" and "wireshark" for observing hops across network
1040          devices, such as Open vSwitch internal devices and physical
1041          wires.
1042
1043        - "ovs-appctl dpif/dump-flows <br>" in Open vSwitch 1.10 and
1044          later or "ovs-dpctl dump-flows <br>" in earlier versions.
1045          These tools allow one to observe the actions being taken on
1046          packets in ongoing flows.
1047
1048          See ovs-vswitchd(8) for "ovs-appctl dpif/dump-flows"
1049          documentation, ovs-dpctl(8) for "ovs-dpctl dump-flows"
1050          documentation, and "Why are there so many different ways to
1051          dump flows?" above for some background.
1052
1053        - "ovs-appctl ofproto/trace" to observe the logic behind how
1054          ovs-vswitchd treats packets.  See ovs-vswitchd(8) for
1055          documentation.  You can out more details about a given flow
1056          that "ovs-dpctl dump-flows" displays, by cutting and pasting
1057          a flow from the output into an "ovs-appctl ofproto/trace"
1058          command.
1059
1060        - SPAN, RSPAN, and ERSPAN features of physical switches, to
1061          observe what goes on at these physical hops.
1062
1063    Starting at the origin of a given packet, observe the packet at
1064    each hop in turn.  For example, in one plausible scenario, you
1065    might:
1066
1067        1. "tcpdump" the "eth" interface through which an ARP egresses
1068           a VM, from inside the VM.
1069
1070        2. "tcpdump" the "vif" or "tap" interface through which the ARP
1071           ingresses the host machine.
1072
1073        3. Use "ovs-dpctl dump-flows" to spot the ARP flow and observe
1074           the host interface through which the ARP egresses the
1075           physical machine.  You may need to use "ovs-dpctl show" to
1076           interpret the port numbers.  If the output seems surprising,
1077           you can use "ovs-appctl ofproto/trace" to observe details of
1078           how ovs-vswitchd determined the actions in the "ovs-dpctl
1079           dump-flows" output.
1080
1081        4. "tcpdump" the "eth" interface through which the ARP egresses
1082           the physical machine.
1083
1084        5. "tcpdump" the "eth" interface through which the ARP
1085           ingresses the physical machine, at the remote host that
1086           receives the ARP.
1087
1088        6. Use "ovs-dpctl dump-flows" to spot the ARP flow on the
1089           remote host that receives the ARP and observe the VM "vif"
1090           or "tap" interface to which the flow is directed.  Again,
1091           "ovs-dpctl show" and "ovs-appctl ofproto/trace" might help.
1092
1093        7. "tcpdump" the "vif" or "tap" interface to which the ARP is
1094           directed.
1095
1096        8. "tcpdump" the "eth" interface through which the ARP
1097           ingresses a VM, from inside the VM.
1098
1099    It is likely that during one of these steps you will figure out the
1100    problem.  If not, then follow the ARP reply back to the origin, in
1101    reverse.
1102
1103 Q: How do I make a flow drop packets?
1104
1105 A: An empty set of actions causes a packet to be dropped.  You can
1106    specify an empty set of actions with "actions=" on the ovs-ofctl
1107    command line.  For example:
1108
1109        ovs-ofctl add-flow br0 priority=65535,actions=
1110
1111    would cause every packet entering switch br0 to be dropped.
1112
1113    You can write "drop" explicitly if you like.  The effect is the
1114    same.  Thus, the following command also causes every packet
1115    entering switch br0 to be dropped:
1116
1117        ovs-ofctl add-flow br0 priority=65535,actions=drop
1118
1119
1120 Contact 
1121 -------
1122
1123 bugs@openvswitch.org
1124 http://openvswitch.org/