Merge branch 'mainstream'
[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 environments.  A
13    vswitch forwards traffic between different VMs on the same physical host
14    and also forwards traffic between VMs and the physical network.  Open
15    vSwitch supports standard management interfaces (e.g. sFlow, NetFlow,
16    RSPAN, CLI), and is open to programmatic extension and control using
17    OpenFlow and the OVSDB management protocol.
18
19    Open vSwitch as designed to be compatible with modern switching
20    chipsets.  This means that it can be ported to existing high-fanout
21    switches allowing the same flexible control of the physical
22    infrastructure as the virtual infrastructure.  It also means that
23    Open vSwitch will be able to take advantage of on-NIC switching
24    chipsets as their functionality matures.
25
26 Q: What virtualization platforms can use Open vSwitch?
27
28 A: Open vSwitch can currently run on any Linux-based virtualization
29    platform (kernel 2.6.18 and newer), including: KVM, VirtualBox, Xen,
30    Xen Cloud Platform, XenServer. As of Linux 3.3 it is part of the
31    mainline kernel.  The bulk of the code is written in platform-
32    independent C and is easily ported to other environments.  We welcome
33    inquires about integrating Open vSwitch with other virtualization
34    platforms.
35
36 Q: How can I try Open vSwitch?
37
38 A: The Open vSwitch source code can be built on a Linux system.  You can
39    build and experiment with Open vSwitch on any Linux machine.
40    Packages for various Linux distributions are available on many
41    platforms, including: Debian, Ubuntu, Fedora.
42
43    You may also download and run a virtualization platform that already
44    has Open vSwitch integrated.  For example, download a recent ISO for
45    XenServer or Xen Cloud Platform.  Be aware that the version
46    integrated with a particular platform may not be the most recent Open
47    vSwitch release.
48
49 Q: Does Open vSwitch only work on Linux?
50
51 A: No, Open vSwitch has been ported to a number of different operating
52    systems and hardware platforms.  Most of the development work occurs
53    on Linux, but the code should be portable to any POSIX system.  We've
54    seen Open vSwitch ported to a number of different platforms,
55    including FreeBSD, Windows, and even non-POSIX embedded systems.
56
57    By definition, the Open vSwitch Linux kernel module only works on
58    Linux and will provide the highest performance.  However, a userspace
59    datapath is available that should be very portable.
60
61 Q: What's involved with porting Open vSwitch to a new platform or
62    switching ASIC?
63
64 A: The PORTING document describes how one would go about porting Open
65    vSwitch to a new operating system or hardware platform.
66
67 Q: Why would I use Open vSwitch instead of the Linux bridge?
68
69 A: Open vSwitch is specially designed to make it easier to manage VM
70    network configuration and monitor state spread across many physical
71    hosts in dynamic virtualized environments.  Please see WHY-OVS for a
72    more detailed description of how Open vSwitch relates to the Linux
73    Bridge.
74
75 Q: How is Open vSwitch related to distributed virtual switches like the
76    VMware vNetwork distributed switch or the Cisco Nexus 1000V?
77
78 A: Distributed vswitch applications (e.g., VMware vNetwork distributed
79    switch, Cisco Nexus 1000V) provide a centralized way to configure and
80    monitor the network state of VMs that are spread across many physical
81    hosts.  Open vSwitch is not a distributed vswitch itself, rather it
82    runs on each physical host and supports remote management in a way
83    that makes it easier for developers of virtualization/cloud
84    management platforms to offer distributed vswitch capabilities.
85
86    To aid in distribution, Open vSwitch provides two open protocols that
87    are specially designed for remote management in virtualized network
88    environments: OpenFlow, which exposes flow-based forwarding state,
89    and the OVSDB management protocol, which exposes switch port state.
90    In addition to the switch implementation itself, Open vSwitch
91    includes tools (ovs-controller, ovs-ofctl, ovs-vsctl) that developers
92    can script and extend to provide distributed vswitch capabilities
93    that are closely integrated with their virtualization management
94    platform.
95
96 Q: Why doesn't Open vSwitch support distribution?
97
98 A: Open vSwitch is intended to be a useful component for building
99    flexible network infrastructure. There are many different approaches
100    to distribution which balance trade-offs between simplicity,
101    scalability, hardware compatibility, convergence times, logical
102    forwarding model, etc. The goal of Open vSwitch is to be able to
103    support all as a primitive building block rather than choose a
104    particular point in the distributed design space.
105
106 Q: How can I contribute to the Open vSwitch Community?
107
108 A: You can start by joining the mailing lists and helping to answer
109    questions.  You can also suggest improvements to documentation.  If
110    you have a feature or bug you would like to work on, send a mail to
111    one of the mailing lists:
112
113        http://openvswitch.org/mlists/
114
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: Should userspace or kernel be upgraded first to minimize downtime?
158
159    In general, the Open vSwitch userspace should be used with the
160    kernel version included in the same release or with the version
161    from upstream Linux.  However, when upgrading between two releases
162    of Open vSwitch it is best to migrate userspace first to reduce
163    the possbility of incompatibilities.
164
165 Q: What features are not available in the Open vSwitch kernel datapath
166    that ships as part of the upstream Linux kernel?
167
168 A: The kernel module in upstream Linux 3.3 and later does not include
169    tunnel virtual ports, that is, interfaces with type "gre",
170    "ipsec_gre", "gre64", "ipsec_gre64", "vxlan", or "lisp".  It is
171    possible to create tunnels in Linux and attach them to Open vSwitch
172    as system devices.  However, they cannot be dynamically created
173    through the OVSDB protocol or set the tunnel ids as a flow action.
174
175    Work is in progress in adding tunnel virtual ports to the upstream
176    Linux version of the Open vSwitch kernel module.  For now, if you
177    need these features, use the kernel module from the Open vSwitch
178    distribution instead of the upstream Linux kernel module.
179
180    The upstream kernel module does not include patch ports, but this
181    only matters for Open vSwitch 1.9 and earlier, because Open vSwitch
182    1.10 and later implement patch ports without using this kernel
183    feature.
184
185 Q: What features are not available when using the userspace datapath?
186
187 A: Tunnel virtual ports are not supported, as described in the
188    previous answer.  It is also not possible to use queue-related
189    actions.  On Linux kernels before 2.6.39, maximum-sized VLAN packets
190    may not be transmitted.
191
192
193 Terminology
194 -----------
195
196 Q: I thought Open vSwitch was a virtual Ethernet switch, but the
197    documentation keeps talking about bridges.  What's a bridge?
198
199 A: In networking, the terms "bridge" and "switch" are synonyms.  Open
200    vSwitch implements an Ethernet switch, which means that it is also
201    an Ethernet bridge.
202
203 Q: What's a VLAN?
204
205 A: See the "VLAN" section below.
206
207
208 Basic Configuration
209 -------------------
210
211 Q: How do I configure a port as an access port?
212
213 A: Add "tag=VLAN" to your "ovs-vsctl add-port" command.  For example,
214    the following commands configure br0 with eth0 as a trunk port (the
215    default) and tap0 as an access port for VLAN 9:
216
217        ovs-vsctl add-br br0
218        ovs-vsctl add-port br0 eth0
219        ovs-vsctl add-port br0 tap0 tag=9
220
221    If you want to configure an already added port as an access port,
222    use "ovs-vsctl set", e.g.:
223
224        ovs-vsctl set port tap0 tag=9
225
226 Q: How do I configure a port as a SPAN port, that is, enable mirroring
227    of all traffic to that port?
228
229 A: The following commands configure br0 with eth0 and tap0 as trunk
230    ports.  All traffic coming in or going out on eth0 or tap0 is also
231    mirrored to tap1; any traffic arriving on tap1 is dropped:
232
233        ovs-vsctl add-br br0
234        ovs-vsctl add-port br0 eth0
235        ovs-vsctl add-port br0 tap0
236        ovs-vsctl add-port br0 tap1 \
237            -- --id=@p get port tap1 \
238            -- --id=@m create mirror name=m0 select-all=true output-port=@p \
239            -- set bridge br0 mirrors=@m
240
241    To later disable mirroring, run:
242
243        ovs-vsctl clear bridge br0 mirrors
244
245 Q: How do I configure a VLAN as an RSPAN VLAN, that is, enable
246    mirroring of all traffic to that VLAN?
247
248 A: The following commands configure br0 with eth0 as a trunk port and
249    tap0 as an access port for VLAN 10.  All traffic coming in or going
250    out on tap0, as well as traffic coming in or going out on eth0 in
251    VLAN 10, is also mirrored to VLAN 15 on eth0.  The original tag for
252    VLAN 10, in cases where one is present, is dropped as part of
253    mirroring:
254
255        ovs-vsctl add-br br0
256        ovs-vsctl add-port br0 eth0
257        ovs-vsctl add-port br0 tap0 tag=10
258        ovs-vsctl \
259            -- --id=@m create mirror name=m0 select-all=true select-vlan=10 \
260                                     output-vlan=15 \
261            -- set bridge br0 mirrors=@m
262
263    To later disable mirroring, run:
264
265        ovs-vsctl clear bridge br0 mirrors
266
267    Mirroring to a VLAN can disrupt a network that contains unmanaged
268    switches.  See ovs-vswitchd.conf.db(5) for details.  Mirroring to a
269    GRE tunnel has fewer caveats than mirroring to a VLAN and should
270    generally be preferred.
271
272 Q: Can I mirror more than one input VLAN to an RSPAN VLAN?
273
274 A: Yes, but mirroring to a VLAN strips the original VLAN tag in favor
275    of the specified output-vlan.  This loss of information may make
276    the mirrored traffic too hard to interpret.
277
278    To mirror multiple VLANs, use the commands above, but specify a
279    comma-separated list of VLANs as the value for select-vlan.  To
280    mirror every VLAN, use the commands above, but omit select-vlan and
281    its value entirely.
282
283    When a packet arrives on a VLAN that is used as a mirror output
284    VLAN, the mirror is disregarded.  Instead, in standalone mode, OVS
285    floods the packet across all the ports for which the mirror output
286    VLAN is configured.  (If an OpenFlow controller is in use, then it
287    can override this behavior through the flow table.)  If OVS is used
288    as an intermediate switch, rather than an edge switch, this ensures
289    that the RSPAN traffic is distributed through the network.
290
291    Mirroring to a VLAN can disrupt a network that contains unmanaged
292    switches.  See ovs-vswitchd.conf.db(5) for details.  Mirroring to a
293    GRE tunnel has fewer caveats than mirroring to a VLAN and should
294    generally be preferred.
295
296 Q: How do I configure mirroring of all traffic to a GRE tunnel?
297
298 A: The following commands configure br0 with eth0 and tap0 as trunk
299    ports.  All traffic coming in or going out on eth0 or tap0 is also
300    mirrored to gre0, a GRE tunnel to the remote host 192.168.1.10; any
301    traffic arriving on gre0 is dropped:
302
303        ovs-vsctl add-br br0
304        ovs-vsctl add-port br0 eth0
305        ovs-vsctl add-port br0 tap0
306        ovs-vsctl add-port br0 gre0 \
307            -- set interface gre0 type=gre options:remote_ip=192.168.1.10 \
308            -- --id=@p get port gre0 \
309            -- --id=@m create mirror name=m0 select-all=true output-port=@p \
310            -- set bridge br0 mirrors=@m
311
312    To later disable mirroring and destroy the GRE tunnel:
313
314        ovs-vsctl clear bridge br0 mirrors
315        ovs-vcstl del-port br0 gre0
316
317 Q: Does Open vSwitch support ERSPAN?
318
319 A: No.  ERSPAN is an undocumented proprietary protocol.  As an
320    alternative, Open vSwitch supports mirroring to a GRE tunnel (see
321    above).
322
323 Q: Why are there so many different ways to dump flows?
324
325 A: Open vSwitch uses different kinds of flows for different purposes:
326
327       - OpenFlow flows are the most important kind of flow.  OpenFlow
328         controllers use these flows to define a switch's policy.
329         OpenFlow flows support wildcards, priorities, and multiple
330         tables.
331
332         When in-band control is in use, Open vSwitch sets up a few
333         "hidden" flows, with priority higher than a controller or the
334         user can configure, that are not visible via OpenFlow.  (See
335         the "Controller" section of the FAQ for more information
336         about hidden flows.)
337
338       - The Open vSwitch software switch implementation uses a second
339         kind of flow internally.  These flows, called "exact-match"
340         or "datapath" or "kernel" flows, do not support wildcards or
341         priorities and comprise only a single table, which makes them
342         suitable for caching.   OpenFlow flows and exact-match flows
343         also support different actions and number ports differently.
344
345         Exact-match flows are an implementation detail that is
346         subject to change in future versions of Open vSwitch.  Even
347         with the current version of Open vSwitch, hardware switch
348         implementations do not necessarily use exact-match flows.
349
350   Each of the commands for dumping flows has a different purpose:
351
352       - "ovs-ofctl dump-flows <br>" dumps OpenFlow flows, excluding
353         hidden flows.  This is the most commonly useful form of flow
354         dump.  (Unlike the other commands, this should work with any
355         OpenFlow switch, not just Open vSwitch.)
356
357       - "ovs-appctl bridge/dump-flows <br>" dumps OpenFlow flows,
358         including hidden flows.  This is occasionally useful for
359         troubleshooting suspected issues with in-band control.
360
361       - "ovs-dpctl dump-flows [dp]" dumps the exact-match flow table
362         entries for a Linux kernel-based datapath.  In Open vSwitch
363         1.10 and later, ovs-vswitchd merges multiple switches into a
364         single datapath, so it will show all the flows on all your
365         kernel-based switches.  This command can occasionally be
366         useful for debugging.
367
368       - "ovs-appctl dpif/dump-flows <br>", new in Open vSwitch 1.10,
369         dumps exact-match flows for only the specified bridge,
370         regardless of the type.
371
372
373 Configuration Problems
374 ----------------------
375
376 Q: I created a bridge and added my Ethernet port to it, using commands
377    like these:
378
379        ovs-vsctl add-br br0
380        ovs-vsctl add-port br0 eth0
381
382    and as soon as I ran the "add-port" command I lost all connectivity
383    through eth0.  Help!
384
385 A: A physical Ethernet device that is part of an Open vSwitch bridge
386    should not have an IP address.  If one does, then that IP address
387    will not be fully functional.
388
389    You can restore functionality by moving the IP address to an Open
390    vSwitch "internal" device, such as the network device named after
391    the bridge itself.  For example, assuming that eth0's IP address is
392    192.168.128.5, you could run the commands below to fix up the
393    situation:
394
395        ifconfig eth0 0.0.0.0
396        ifconfig br0 192.168.128.5
397
398    (If your only connection to the machine running OVS is through the
399    IP address in question, then you would want to run all of these
400    commands on a single command line, or put them into a script.)  If
401    there were any additional routes assigned to eth0, then you would
402    also want to use commands to adjust these routes to go through br0.
403
404    If you use DHCP to obtain an IP address, then you should kill the
405    DHCP client that was listening on the physical Ethernet interface
406    (e.g. eth0) and start one listening on the internal interface
407    (e.g. br0).  You might still need to manually clear the IP address
408    from the physical interface (e.g. with "ifconfig eth0 0.0.0.0").
409
410    There is no compelling reason why Open vSwitch must work this way.
411    However, this is the way that the Linux kernel bridge module has
412    always worked, so it's a model that those accustomed to Linux
413    bridging are already used to.  Also, the model that most people
414    expect is not implementable without kernel changes on all the
415    versions of Linux that Open vSwitch supports.
416
417    By the way, this issue is not specific to physical Ethernet
418    devices.  It applies to all network devices except Open vswitch
419    "internal" devices.
420
421 Q: I created a bridge and added a couple of Ethernet ports to it,
422    using commands like these:
423
424        ovs-vsctl add-br br0
425        ovs-vsctl add-port br0 eth0
426        ovs-vsctl add-port br0 eth1
427
428    and now my network seems to have melted: connectivity is unreliable
429    (even connectivity that doesn't go through Open vSwitch), all the
430    LEDs on my physical switches are blinking, wireshark shows
431    duplicated packets, and CPU usage is very high.
432
433 A: More than likely, you've looped your network.  Probably, eth0 and
434    eth1 are connected to the same physical Ethernet switch.  This
435    yields a scenario where OVS receives a broadcast packet on eth0 and
436    sends it out on eth1, then the physical switch connected to eth1
437    sends the packet back on eth0, and so on forever.  More complicated
438    scenarios, involving a loop through multiple switches, are possible
439    too.
440
441    The solution depends on what you are trying to do:
442
443        - If you added eth0 and eth1 to get higher bandwidth or higher
444          reliability between OVS and your physical Ethernet switch,
445          use a bond.  The following commands create br0 and then add
446          eth0 and eth1 as a bond:
447
448              ovs-vsctl add-br br0
449              ovs-vsctl add-bond br0 bond0 eth0 eth1
450
451          Bonds have tons of configuration options.  Please read the
452          documentation on the Port table in ovs-vswitchd.conf.db(5)
453          for all the details.
454
455        - Perhaps you don't actually need eth0 and eth1 to be on the
456          same bridge.  For example, if you simply want to be able to
457          connect each of them to virtual machines, then you can put
458          each of them on a bridge of its own:
459
460              ovs-vsctl add-br br0
461              ovs-vsctl add-port br0 eth0
462
463              ovs-vsctl add-br br1
464              ovs-vsctl add-port br1 eth1
465
466          and then connect VMs to br0 and br1.  (A potential
467          disadvantage is that traffic cannot directly pass between br0
468          and br1.  Instead, it will go out eth0 and come back in eth1,
469          or vice versa.)
470
471        - If you have a redundant or complex network topology and you
472          want to prevent loops, turn on spanning tree protocol (STP).
473          The following commands create br0, enable STP, and add eth0
474          and eth1 to the bridge.  The order is important because you
475          don't want have to have a loop in your network even
476          transiently:
477
478              ovs-vsctl add-br br0
479              ovs-vsctl set bridge br0 stp_enable=true
480              ovs-vsctl add-port br0 eth0
481              ovs-vsctl add-port br0 eth1
482
483          The Open vSwitch implementation of STP is not well tested.
484          Please report any bugs you observe, but if you'd rather avoid
485          acting as a beta tester then another option might be your
486          best shot.
487
488 Q: I can't seem to use Open vSwitch in a wireless network.
489
490 A: Wireless base stations generally only allow packets with the source
491    MAC address of NIC that completed the initial handshake.
492    Therefore, without MAC rewriting, only a single device can
493    communicate over a single wireless link.
494
495    This isn't specific to Open vSwitch, it's enforced by the access
496    point, so the same problems will show up with the Linux bridge or
497    any other way to do bridging.
498
499 Q: I can't seem to add my PPP interface to an Open vSwitch bridge.
500
501 A: PPP most commonly carries IP packets, but Open vSwitch works only
502    with Ethernet frames.  The correct way to interface PPP to an
503    Ethernet network is usually to use routing instead of switching.
504
505 Q: Is there any documentation on the database tables and fields?
506
507 A: Yes.  ovs-vswitchd.conf.db(5) is a comprehensive reference.
508
509 Q: When I run ovs-dpctl I no longer see the bridges I created.  Instead,
510    I only see a datapath called "ovs-system".  How can I see datapath
511    information about a particular bridge?
512
513 A: In version 1.9.0, OVS switched to using a single datapath that is
514    shared by all bridges of that type.  The "ovs-appctl dpif/*"
515    commands provide similar functionality that is scoped by the bridge.
516
517
518 Quality of Service (QoS)
519 ------------------------
520
521 Q: How do I configure Quality of Service (QoS)?
522
523 A: Suppose that you want to set up bridge br0 connected to physical
524    Ethernet port eth0 (a 1 Gbps device) and virtual machine interfaces
525    vif1.0 and vif2.0, and that you want to limit traffic from vif1.0
526    to eth0 to 10 Mbps and from vif2.0 to eth0 to 20 Mbps.  Then, you
527    could configure the bridge this way:
528
529        ovs-vsctl -- \
530            add-br br0 -- \
531            add-port br0 eth0 -- \
532            add-port br0 vif1.0 -- set interface vif1.0 ofport_request=5 -- \
533            add-port br0 vif2.0 -- set interface vif2.0 ofport_request=6 -- \
534            set port eth0 qos=@newqos -- \
535            --id=@newqos create qos type=linux-htb \
536                other-config:max-rate=1000000000 \
537                queues:123=@vif10queue \
538                queues:234=@vif20queue -- \
539            --id=@vif10queue create queue other-config:max-rate=10000000 -- \
540            --id=@vif20queue create queue other-config:max-rate=20000000
541
542    At this point, bridge br0 is configured with the ports and eth0 is
543    configured with the queues that you need for QoS, but nothing is
544    actually directing packets from vif1.0 or vif2.0 to the queues that
545    we have set up for them.  That means that all of the packets to
546    eth0 are going to the "default queue", which is not what we want.
547
548    We use OpenFlow to direct packets from vif1.0 and vif2.0 to the
549    queues reserved for them:
550
551        ovs-ofctl add-flow br0 in_port=5,actions=set_queue:123,normal
552        ovs-ofctl add-flow br0 in_port=6,actions=set_queue:234,normal
553
554    Each of the above flows matches on the input port, sets up the
555    appropriate queue (123 for vif1.0, 234 for vif2.0), and then
556    executes the "normal" action, which performs the same switching
557    that Open vSwitch would have done without any OpenFlow flows being
558    present.  (We know that vif1.0 and vif2.0 have OpenFlow port
559    numbers 5 and 6, respectively, because we set their ofport_request
560    columns above.  If we had not done that, then we would have needed
561    to find out their port numbers before setting up these flows.)
562
563    Now traffic going from vif1.0 or vif2.0 to eth0 should be
564    rate-limited.
565
566    By the way, if you delete the bridge created by the above commands,
567    with:
568
569        ovs-vsctl del-br br0
570
571    then that will leave one unreferenced QoS record and two
572    unreferenced Queue records in the Open vSwich database.  One way to
573    clear them out, assuming you don't have other QoS or Queue records
574    that you want to keep, is:
575
576        ovs-vsctl -- --all destroy QoS -- --all destroy Queue
577
578    If you do want to keep some QoS or Queue records, or the Open
579    vSwitch you are using is older than version 1.8 (which added the
580    --all option), then you will have to destroy QoS and Queue records
581    individually.
582
583 Q: I configured Quality of Service (QoS) in my OpenFlow network by
584    adding records to the QoS and Queue table, but the results aren't
585    what I expect.
586
587 A: Did you install OpenFlow flows that use your queues?  This is the
588    primary way to tell Open vSwitch which queues you want to use.  If
589    you don't do this, then the default queue will be used, which will
590    probably not have the effect you want.
591
592    Refer to the previous question for an example.
593
594 Q: I configured QoS, correctly, but my measurements show that it isn't
595    working as well as I expect.
596
597 A: With the Linux kernel, the Open vSwitch implementation of QoS has
598    two aspects:
599
600        - Open vSwitch configures a subset of Linux kernel QoS
601          features, according to what is in OVSDB.  It is possible that
602          this code has bugs.  If you believe that this is so, then you
603          can configure the Linux traffic control (QoS) stack directly
604          with the "tc" program.  If you get better results that way,
605          you can send a detailed bug report to bugs@openvswitch.org.
606
607          It is certain that Open vSwitch cannot configure every Linux
608          kernel QoS feature.  If you need some feature that OVS cannot
609          configure, then you can also use "tc" directly (or add that
610          feature to OVS).
611
612        - The Open vSwitch implementation of OpenFlow allows flows to
613          be directed to particular queues.  This is pretty simple and
614          unlikely to have serious bugs at this point.
615
616    However, most problems with QoS on Linux are not bugs in Open
617    vSwitch at all.  They tend to be either configuration errors
618    (please see the earlier questions in this section) or issues with
619    the traffic control (QoS) stack in Linux.  The Open vSwitch
620    developers are not experts on Linux traffic control.  We suggest
621    that, if you believe you are encountering a problem with Linux
622    traffic control, that you consult the tc manpages (e.g. tc(8),
623    tc-htb(8), tc-hfsc(8)), web resources (e.g. http://lartc.org/), or
624    mailing lists (e.g. http://vger.kernel.org/vger-lists.html#netdev).
625
626
627 VLANs
628 -----
629
630 Q: What's a VLAN?
631
632 A: At the simplest level, a VLAN (short for "virtual LAN") is a way to
633    partition a single switch into multiple switches.  Suppose, for
634    example, that you have two groups of machines, group A and group B.
635    You want the machines in group A to be able to talk to each other,
636    and you want the machine in group B to be able to talk to each
637    other, but you don't want the machines in group A to be able to
638    talk to the machines in group B.  You can do this with two
639    switches, by plugging the machines in group A into one switch and
640    the machines in group B into the other switch.
641
642    If you only have one switch, then you can use VLANs to do the same
643    thing, by configuring the ports for machines in group A as VLAN
644    "access ports" for one VLAN and the ports for group B as "access
645    ports" for a different VLAN.  The switch will only forward packets
646    between ports that are assigned to the same VLAN, so this
647    effectively subdivides your single switch into two independent
648    switches, one for each group of machines.
649
650    So far we haven't said anything about VLAN headers.  With access
651    ports, like we've described so far, no VLAN header is present in
652    the Ethernet frame.  This means that the machines (or switches)
653    connected to access ports need not be aware that VLANs are
654    involved, just like in the case where we use two different physical
655    switches.
656
657    Now suppose that you have a whole bunch of switches in your
658    network, instead of just one, and that some machines in group A are
659    connected directly to both switches 1 and 2.  To allow these
660    machines to talk to each other, you could add an access port for
661    group A's VLAN to switch 1 and another to switch 2, and then
662    connect an Ethernet cable between those ports.  That works fine,
663    but it doesn't scale well as the number of switches and the number
664    of VLANs increases, because you use up a lot of valuable switch
665    ports just connecting together your VLANs.
666
667    This is where VLAN headers come in.  Instead of using one cable and
668    two ports per VLAN to connect a pair of switches, we configure a
669    port on each switch as a VLAN "trunk port".  Packets sent and
670    received on a trunk port carry a VLAN header that says what VLAN
671    the packet belongs to, so that only two ports total are required to
672    connect the switches, regardless of the number of VLANs in use.
673    Normally, only switches (either physical or virtual) are connected
674    to a trunk port, not individual hosts, because individual hosts
675    don't expect to see a VLAN header in the traffic that they receive.
676
677    None of the above discussion says anything about particular VLAN
678    numbers.  This is because VLAN numbers are completely arbitrary.
679    One must only ensure that a given VLAN is numbered consistently
680    throughout a network and that different VLANs are given different
681    numbers.  (That said, VLAN 0 is usually synonymous with a packet
682    that has no VLAN header, and VLAN 4095 is reserved.)
683
684 Q: VLANs don't work.
685
686 A: Many drivers in Linux kernels before version 3.3 had VLAN-related
687    bugs.  If you are having problems with VLANs that you suspect to be
688    driver related, then you have several options:
689
690        - Upgrade to Linux 3.3 or later.
691
692        - Build and install a fixed version of the particular driver
693          that is causing trouble, if one is available.
694
695        - Use a NIC whose driver does not have VLAN problems.
696
697        - Use "VLAN splinters", a feature in Open vSwitch 1.4 and later
698          that works around bugs in kernel drivers.  To enable VLAN
699          splinters on interface eth0, use the command:
700
701            ovs-vsctl set interface eth0 other-config:enable-vlan-splinters=true
702
703          For VLAN splinters to be effective, Open vSwitch must know
704          which VLANs are in use.  See the "VLAN splinters" section in
705          the Interface table in ovs-vswitchd.conf.db(5) for details on
706          how Open vSwitch infers in-use VLANs.
707
708          VLAN splinters increase memory use and reduce performance, so
709          use them only if needed.
710
711        - Apply the "vlan workaround" patch from the XenServer kernel
712          patch queue, build Open vSwitch against this patched kernel,
713          and then use ovs-vlan-bug-workaround(8) to enable the VLAN
714          workaround for each interface whose driver is buggy.
715
716          (This is a nontrivial exercise, so this option is included
717          only for completeness.)
718
719    It is not always easy to tell whether a Linux kernel driver has
720    buggy VLAN support.  The ovs-vlan-test(8) and ovs-test(8) utilities
721    can help you test.  See their manpages for details.  Of the two
722    utilities, ovs-test(8) is newer and more thorough, but
723    ovs-vlan-test(8) may be easier to use.
724
725 Q: VLANs still don't work.  I've tested the driver so I know that it's OK.
726
727 A: Do you have VLANs enabled on the physical switch that OVS is
728    attached to?  Make sure that the port is configured to trunk the
729    VLAN or VLANs that you are using with OVS.
730
731 Q: Outgoing VLAN-tagged traffic goes through OVS to my physical switch
732    and to its destination host, but OVS seems to drop incoming return
733    traffic.
734
735 A: It's possible that you have the VLAN configured on your physical
736    switch as the "native" VLAN.  In this mode, the switch treats
737    incoming packets either tagged with the native VLAN or untagged as
738    part of the native VLAN.  It may also send outgoing packets in the
739    native VLAN without a VLAN tag.
740
741    If this is the case, you have two choices:
742
743        - Change the physical switch port configuration to tag packets
744          it forwards to OVS with the native VLAN instead of forwarding
745          them untagged.
746
747        - Change the OVS configuration for the physical port to a
748          native VLAN mode.  For example, the following sets up a
749          bridge with port eth0 in "native-tagged" mode in VLAN 9:
750
751              ovs-vsctl add-br br0
752              ovs-vsctl add-port br0 eth0 tag=9 vlan_mode=native-tagged
753
754          In this situation, "native-untagged" mode will probably work
755          equally well.  Refer to the documentation for the Port table
756          in ovs-vswitchd.conf.db(5) for more information.
757
758 Q: I added a pair of VMs on different VLANs, like this:
759
760        ovs-vsctl add-br br0
761        ovs-vsctl add-port br0 eth0
762        ovs-vsctl add-port br0 tap0 tag=9
763        ovs-vsctl add-port br0 tap1 tag=10
764
765     but the VMs can't access each other, the external network, or the
766     Internet.
767
768 A: It is to be expected that the VMs can't access each other.  VLANs
769    are a means to partition a network.  When you configured tap0 and
770    tap1 as access ports for different VLANs, you indicated that they
771    should be isolated from each other.
772
773    As for the external network and the Internet, it seems likely that
774    the machines you are trying to access are not on VLAN 9 (or 10) and
775    that the Internet is not available on VLAN 9 (or 10).
776
777 Q: Can I configure an IP address on a VLAN?
778
779 A: Yes.  Use an "internal port" configured as an access port.  For
780    example, the following configures IP address 192.168.0.7 on VLAN 9.
781    That is, OVS will forward packets from eth0 to 192.168.0.7 only if
782    they have an 802.1Q header with VLAN 9.  Conversely, traffic
783    forwarded from 192.168.0.7 to eth0 will be tagged with an 802.1Q
784    header with VLAN 9:
785
786        ovs-vsctl add-br br0
787        ovs-vsctl add-port br0 eth0
788        ovs-vsctl add-port br0 vlan9 tag=9 -- set interface vlan9 type=internal
789        ifconfig vlan9 192.168.0.7
790
791 Q: My OpenFlow controller doesn't see the VLANs that I expect.
792
793 A: The configuration for VLANs in the Open vSwitch database (e.g. via
794    ovs-vsctl) only affects traffic that goes through Open vSwitch's
795    implementation of the OpenFlow "normal switching" action.  By
796    default, when Open vSwitch isn't connected to a controller and
797    nothing has been manually configured in the flow table, all traffic
798    goes through the "normal switching" action.  But, if you set up
799    OpenFlow flows on your own, through a controller or using ovs-ofctl
800    or through other means, then you have to implement VLAN handling
801    yourself.
802
803    You can use "normal switching" as a component of your OpenFlow
804    actions, e.g. by putting "normal" into the lists of actions on
805    ovs-ofctl or by outputting to OFPP_NORMAL from an OpenFlow
806    controller.  In situations where this is not suitable, you can
807    implement VLAN handling yourself, e.g.:
808
809        - If a packet comes in on an access port, and the flow table
810          needs to send it out on a trunk port, then the flow can add
811          the appropriate VLAN tag with the "mod_vlan_vid" action.
812
813        - If a packet comes in on a trunk port, and the flow table
814          needs to send it out on an access port, then the flow can
815          strip the VLAN tag with the "strip_vlan" action.
816
817 Q: I configured ports on a bridge as access ports with different VLAN
818    tags, like this:
819
820        ovs-vsctl add-br br0
821        ovs-vsctl set-controller br0 tcp:192.168.0.10:6633
822        ovs-vsctl add-port br0 eth0
823        ovs-vsctl add-port br0 tap0 tag=9
824        ovs-vsctl add-port br0 tap1 tag=10
825
826    but the VMs running behind tap0 and tap1 can still communicate,
827    that is, they are not isolated from each other even though they are
828    on different VLANs.
829
830 A: Do you have a controller configured on br0 (as the commands above
831    do)?  If so, then this is a variant on the previous question, "My
832    OpenFlow controller doesn't see the VLANs that I expect," and you
833    can refer to the answer there for more information.
834
835
836 Controllers
837 -----------
838
839 Q: What versions of OpenFlow does Open vSwitch support?
840
841 A: Open vSwitch 1.9 and earlier support only OpenFlow 1.0 (plus
842    extensions that bring in many of the features from later versions
843    of OpenFlow).
844
845    Open vSwitch versions 1.10 and later will have experimental support
846    for OpenFlow 1.2 and 1.3.  On these versions of Open vSwitch, the
847    following command enables OpenFlow 1.0, 1.2, and 1.3 on bridge br0:
848
849        ovs-vsctl set bridge br0 protocols=openflow10,openflow12,openflow13
850
851    Support for OpenFlow 1.1 is incomplete enough that it cannot yet be
852    enabled, even experimentally.
853
854    Support for OpenFlow 1.2 and 1.3 is still incomplete.  Work to be
855    done is tracked in OPENFLOW-1.1+ in the Open vSwitch source tree
856    (also via http://openvswitch.org/development/openflow-1-x-plan/).
857    When support for a given OpenFlow version is solidly implemented,
858    Open vSwitch will enable that version by default.
859
860 Q: I'm getting "error type 45250 code 0".  What's that?
861
862 A: This is a Open vSwitch extension to OpenFlow error codes.  Open
863    vSwitch uses this extension when it must report an error to an
864    OpenFlow controller but no standard OpenFlow error code is
865    suitable.
866
867    Open vSwitch logs the errors that it sends to controllers, so the
868    easiest thing to do is probably to look at the ovs-vswitchd log to
869    find out what the error was.
870
871    If you want to dissect the extended error message yourself, the
872    format is documented in include/openflow/nicira-ext.h in the Open
873    vSwitch source distribution.  The extended error codes are
874    documented in lib/ofp-errors.h.
875
876 Q1: Some of the traffic that I'd expect my OpenFlow controller to see
877     doesn't actually appear through the OpenFlow connection, even
878     though I know that it's going through.
879 Q2: Some of the OpenFlow flows that my controller sets up don't seem
880     to apply to certain traffic, especially traffic between OVS and
881     the controller itself.
882
883 A: By default, Open vSwitch assumes that OpenFlow controllers are
884    connected "in-band", that is, that the controllers are actually
885    part of the network that is being controlled.  In in-band mode,
886    Open vSwitch sets up special "hidden" flows to make sure that
887    traffic can make it back and forth between OVS and the controllers.
888    These hidden flows are higher priority than any flows that can be
889    set up through OpenFlow, and they are not visible through normal
890    OpenFlow flow table dumps.
891
892    Usually, the hidden flows are desirable and helpful, but
893    occasionally they can cause unexpected behavior.  You can view the
894    full OpenFlow flow table, including hidden flows, on bridge br0
895    with the command:
896
897        ovs-appctl bridge/dump-flows br0
898
899    to help you debug.  The hidden flows are those with priorities
900    greater than 65535 (the maximum priority that can be set with
901    OpenFlow).
902
903    The DESIGN file at the top level of the Open vSwitch source
904    distribution describes the in-band model in detail.
905
906    If your controllers are not actually in-band (e.g. they are on
907    localhost via 127.0.0.1, or on a separate network), then you should
908    configure your controllers in "out-of-band" mode.  If you have one
909    controller on bridge br0, then you can configure out-of-band mode
910    on it with:
911
912        ovs-vsctl set controller br0 connection-mode=out-of-band
913
914 Q: I configured all my controllers for out-of-band control mode but
915    "ovs-appctl bridge/dump-flows" still shows some hidden flows.
916
917 A: You probably have a remote manager configured (e.g. with "ovs-vsctl
918    set-manager").  By default, Open vSwitch assumes that managers need
919    in-band rules set up on every bridge.  You can disable these rules
920    on bridge br0 with:
921
922        ovs-vsctl set bridge br0 other-config:disable-in-band=true
923
924    This actually disables in-band control entirely for the bridge, as
925    if all the bridge's controllers were configured for out-of-band
926    control.
927
928 Q: My OpenFlow controller doesn't see the VLANs that I expect.
929
930 A: See answer under "VLANs", above.
931
932 Q: I ran "ovs-ofctl add-flow br0 nw_dst=192.168.0.1,actions=drop"
933    but I got a funny message like this:
934
935        ofp_util|INFO|normalization changed ofp_match, details:
936        ofp_util|INFO| pre: nw_dst=192.168.0.1
937        ofp_util|INFO|post:
938
939    and when I ran "ovs-ofctl dump-flows br0" I saw that my nw_dst
940    match had disappeared, so that the flow ends up matching every
941    packet.
942
943 A: The term "normalization" in the log message means that a flow
944    cannot match on an L3 field without saying what L3 protocol is in
945    use.  The "ovs-ofctl" command above didn't specify an L3 protocol,
946    so the L3 field match was dropped.
947
948    In this case, the L3 protocol could be IP or ARP.  A correct
949    command for each possibility is, respectively:
950
951        ovs-ofctl add-flow br0 ip,nw_dst=192.168.0.1,actions=drop
952
953    and 
954
955        ovs-ofctl add-flow br0 arp,nw_dst=192.168.0.1,actions=drop
956
957    Similarly, a flow cannot match on an L4 field without saying what
958    L4 protocol is in use.  For example, the flow match "tp_src=1234"
959    is, by itself, meaningless and will be ignored.  Instead, to match
960    TCP source port 1234, write "tcp,tp_src=1234", or to match UDP
961    source port 1234, write "udp,tp_src=1234".
962
963 Q: How can I figure out the OpenFlow port number for a given port?
964
965 A: The OFPT_FEATURES_REQUEST message requests an OpenFlow switch to
966    respond with an OFPT_FEATURES_REPLY that, among other information,
967    includes a mapping between OpenFlow port names and numbers.  From a
968    command prompt, "ovs-ofctl show br0" makes such a request and
969    prints the response for switch br0.
970
971    The Interface table in the Open vSwitch database also maps OpenFlow
972    port names to numbers.  To print the OpenFlow port number
973    associated with interface eth0, run:
974
975        ovs-vsctl get Interface eth0 ofport
976
977    You can print the entire mapping with:
978
979        ovs-vsctl -- --columns=name,ofport list Interface
980
981    but the output mixes together interfaces from all bridges in the
982    database, so it may be confusing if more than one bridge exists.
983
984    In the Open vSwitch database, ofport value -1 means that the
985    interface could not be created due to an error.  (The Open vSwitch
986    log should indicate the reason.)  ofport value [] (the empty set)
987    means that the interface hasn't been created yet.  The latter is
988    normally an intermittent condition (unless ovs-vswitchd is not
989    running).
990
991 Q: I added some flows with my controller or with ovs-ofctl, but when I
992    run "ovs-dpctl dump-flows" I don't see them.
993
994 A: ovs-dpctl queries a kernel datapath, not an OpenFlow switch.  It
995    won't display the information that you want.  You want to use
996    "ovs-ofctl dump-flows" instead.
997
998 Q: It looks like each of the interfaces in my bonded port shows up
999    as an individual OpenFlow port.  Is that right?
1000
1001 A: Yes, Open vSwitch makes individual bond interfaces visible as
1002    OpenFlow ports, rather than the bond as a whole.  The interfaces
1003    are treated together as a bond for only a few purposes:
1004
1005        - Sending a packet to the OFPP_NORMAL port.  (When an OpenFlow
1006          controller is not configured, this happens implicitly to
1007          every packet.)
1008
1009        - Mirrors configured for output to a bonded port.
1010
1011    It would make a lot of sense for Open vSwitch to present a bond as
1012    a single OpenFlow port.  If you want to contribute an
1013    implementation of such a feature, please bring it up on the Open
1014    vSwitch development mailing list at dev@openvswitch.org.
1015
1016 Q: I have a sophisticated network setup involving Open vSwitch, VMs or
1017    multiple hosts, and other components.  The behavior isn't what I
1018    expect.  Help!
1019
1020 A: To debug network behavior problems, trace the path of a packet,
1021    hop-by-hop, from its origin in one host to a remote host.  If
1022    that's correct, then trace the path of the response packet back to
1023    the origin.
1024
1025    Usually a simple ICMP echo request and reply ("ping") packet is
1026    good enough.  Start by initiating an ongoing "ping" from the origin
1027    host to a remote host.  If you are tracking down a connectivity
1028    problem, the "ping" will not display any successful output, but
1029    packets are still being sent.  (In this case the packets being sent
1030    are likely ARP rather than ICMP.)
1031
1032    Tools available for tracing include the following:
1033
1034        - "tcpdump" and "wireshark" for observing hops across network
1035          devices, such as Open vSwitch internal devices and physical
1036          wires.
1037
1038        - "ovs-appctl dpif/dump-flows <br>" in Open vSwitch 1.10 and
1039          later or "ovs-dpctl dump-flows <br>" in earlier versions.
1040          These tools allow one to observe the actions being taken on
1041          packets in ongoing flows.
1042
1043          See ovs-vswitchd(8) for "ovs-appctl dpif/dump-flows"
1044          documentation, ovs-dpctl(8) for "ovs-dpctl dump-flows"
1045          documentation, and "Why are there so many different ways to
1046          dump flows?" above for some background.
1047
1048        - "ovs-appctl ofproto/trace" to observe the logic behind how
1049          ovs-vswitchd treats packets.  See ovs-vswitchd(8) for
1050          documentation.  You can out more details about a given flow
1051          that "ovs-dpctl dump-flows" displays, by cutting and pasting
1052          a flow from the output into an "ovs-appctl ofproto/trace"
1053          command.
1054
1055        - SPAN, RSPAN, and ERSPAN features of physical switches, to
1056          observe what goes on at these physical hops.
1057
1058    Starting at the origin of a given packet, observe the packet at
1059    each hop in turn.  For example, in one plausible scenario, you
1060    might:
1061
1062        1. "tcpdump" the "eth" interface through which an ARP egresses
1063           a VM, from inside the VM.
1064
1065        2. "tcpdump" the "vif" or "tap" interface through which the ARP
1066           ingresses the host machine.
1067
1068        3. Use "ovs-dpctl dump-flows" to spot the ARP flow and observe
1069           the host interface through which the ARP egresses the
1070           physical machine.  You may need to use "ovs-dpctl show" to
1071           interpret the port numbers.  If the output seems surprising,
1072           you can use "ovs-appctl ofproto/trace" to observe details of
1073           how ovs-vswitchd determined the actions in the "ovs-dpctl
1074           dump-flows" output.
1075
1076        4. "tcpdump" the "eth" interface through which the ARP egresses
1077           the physical machine.
1078
1079        5. "tcpdump" the "eth" interface through which the ARP
1080           ingresses the physical machine, at the remote host that
1081           receives the ARP.
1082
1083        6. Use "ovs-dpctl dump-flows" to spot the ARP flow on the
1084           remote host that receives the ARP and observe the VM "vif"
1085           or "tap" interface to which the flow is directed.  Again,
1086           "ovs-dpctl show" and "ovs-appctl ofproto/trace" might help.
1087
1088        7. "tcpdump" the "vif" or "tap" interface to which the ARP is
1089           directed.
1090
1091        8. "tcpdump" the "eth" interface through which the ARP
1092           ingresses a VM, from inside the VM.
1093
1094    It is likely that during one of these steps you will figure out the
1095    problem.  If not, then follow the ARP reply back to the origin, in
1096    reverse.
1097
1098 Contact 
1099 -------
1100
1101 bugs@openvswitch.org
1102 http://openvswitch.org/