OPENFLOW-1.1+

   1                 OpenFlow 1.1+ support in Open vSwitch
   2                 =====================================
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   4 Open vSwitch support for OpenFlow 1.1, 1.2, and 1.3 is a work in
   5 progress.  This file describes the work still to be done.
   6
   7 The Plan
   8 --------
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  10 OpenFlow version support is not a build-time option.  A single build
  11 of Open vSwitch must be able to handle all supported versions of
  12 OpenFlow.  Ideally, even at runtime it should be able to support all
  13 protocol versions at the same time on different OpenFlow bridges (and
  14 perhaps even on the same bridge).
  15
  16 At the same time, it would be a shame to litter the core of the OVS
  17 code with lots of ugly code concerned with the details of various
  18 OpenFlow protocol versions.
  19
  20 The primary approach to compatibility is to abstract most of the
  21 details of the differences from the core code, by adding a protocol
  22 layer that translates between OF1.x and a slightly higher-level
  23 abstract representation.  The core of this approach is the many struct
  24 ofputil_* structures in lib/ofp-util.h.
  25
  26 As a consequence of this approach, OVS cannot use OpenFlow protocol
  27 definitions that closely resemble those in the OpenFlow specification,
  28 because openflow.h in different versions of the OpenFlow specification
  29 defines the same identifier with different values.  Instead,
  30 openflow-common.h contains definitions that are common to all the
  31 specifications and separate protocol version-specific headers contain
  32 protocol-specific definitions renamed so as not to conflict,
  33 e.g. OFPAT10_ENQUEUE and OFPAT11_ENQUEUE for the OpenFlow 1.0 and 1.1
  34 values for OFPAT_ENQUEUE.  Generally, in cases of conflict, the
  35 protocol layer will define a more abstract OFPUTIL_* or struct
  36 ofputil_*.
  37
  38 Here are the current approaches in a few tricky areas:
  39
  40     * Port numbering.  OpenFlow 1.0 has 16-bit port numbers and later
  41       OpenFlow versions have 32-bit port numbers.  For now, OVS
  42       support for later protocol versions requires all port numbers to
  43       fall into the 16-bit range, translating the reserved OFPP_* port
  44       numbers.
  45
  46     * Actions.  OpenFlow 1.0 and later versions have very different
  47       ideas of actions.  OVS reconciles by translating all the
  48       versions' actions (and instructions) to and from a common
  49       internal representation.
  50
  51 OpenFlow 1.1
  52 ------------
  53
  54 The list of remaining work items for OpenFlow 1.1 is below.  It is
  55 probably incomplete.
  56
  57     * The new in_phy_port field in OFPT_PACKET_IN needs some kind of
  58       implementation.  It has a sensible interpretation for tunnels
  59       but in general the physical port is not in the datapath for OVS
  60       so the value is not necessarily meaningful.  We might have to
  61       just fix it as the same as in_port.
  62       [required for OF1.1; optional for OF1.2+]
  63
  64     * OFPT_TABLE_MOD message.  This is new in OF1.1, so we need to
  65       implement it.  It should be implemented so that the default OVS
  66       behavior does not change.
  67       [required for OF1.1 and OF1.2]
  68
  69     * MPLS.  Simon Horman maintains a patch series that adds this
  70       feature.  This is partially merged.
  71       [optional for OF1.1+]
  72
  73     * Match and set double-tagged VLANs (QinQ).  This requires kernel
  74       work for reasonable performance.
  75       [optional for OF1.1+]
  76
  77     * VLANs tagged with 88a8 Ethertype.  This requires kernel work for
  78       reasonable performance.
  79       [required for OF1.1+]
  80
  81     * Groups.
  82
  83         * Type all
  84           [required for OF1.1+]
  85
  86         * Type select
  87           [optional for OF1.1+]
  88
  89         * Type indirect
  90           [required for OF1.1+]
  91
  92         * Type fast failover
  93           [optional for OF1.1+]
  94
  95         * Statistics
  96           [optional for OF1.1+]
  97
  98 OpenFlow 1.2
  99 ------------
 100
 101 OpenFlow 1.2 support requires OpenFlow 1.1 as a prerequisite. All the
 102 additional work specific to Openflow 1.2 are complete.  (This is based
 103 on the change log at the end of the OF1.2 spec.  I didn't compare the
 104 specs carefully yet.)
 105
 106     * Action translation needs some work to transform OpenFlow 1.1
 107       field modification actions into OpenFlow 1.2+ "set-field"
 108       actions, because OpenFlow 1.2 dropped support for the OF1.1
 109       actions.
 110
 111 OpenFlow 1.3
 112 ------------
 113
 114 OpenFlow 1.3 support requires OpenFlow 1.2 as a prerequisite, plus the
 115 following additional work.  (This is based on the change log at the
 116 end of the OF1.3 spec, reusing most of the section titles directly.  I
 117 didn't compare the specs carefully yet.)
 118
 119     * Send errors for unsupported multipart requests.
 120       [required for OF1.3+]
 121
 122     * Add support for multipart requests.
 123       [optional for OF1.3+]
 124
 125     * Add OFPMP_TABLE_FEATURES statistics.
 126       [optional for OF1.3+]
 127
 128     * More flexible table miss support.
 129       This requires the following.
 130       - Change the default table-miss action (in the absense of table-miss
 131         entry) from packet_in to drop for OF1.3+.  Decide what to do if
 132         a switch is configured to support multiple OF versions.
 133       [required for OF1.3+]
 134
 135     * IPv6 extension header handling support.  Fully implementing this
 136       requires kernel support.  This likely will take some careful and
 137       probably time-consuming design work.  The actual coding, once
 138       that is all done, is probably 2 or 3 days work.
 139       [optional for OF1.3+]
 140
 141     * Per-flow meters.  Similar to IPv6 extension headers in kernel
 142       and design requirements.  Might be politically difficult to add
 143       directly to the kernel module, since its functionality overlaps
 144       with tc.  Ideally, therefore, we could implement these somehow
 145       with tc, but I haven't investigated whether that makes sense.
 146       [optional for OF1.3+]
 147
 148     * Per-connection event filtering.  OF1.3 adopted Open vSwitch's
 149       existing design for this feature so implementation should be
 150       easy.
 151       [required for OF1.3+]
 152
 153     * Auxiliary connections.  An implementation in generic code might
 154       be a week's worth of work.  The value of an implementation in
 155       generic code is questionable, though, since much of the benefit
 156       of axuiliary connections is supposed to be to take advantage of
 157       hardware support.  (We could make the kernel module somehow
 158       send packets across the auxiliary connections directly, for
 159       some kind of "hardware" support, if we judged it useful enough.)
 160       [optional for OF1.3+]
 161
 162     * MPLS BoS matching.  (Included in Simon's MPLS series?)
 163       [optional for OF1.3+]
 164
 165     * Provider Backbone Bridge tagging.  I don't plan to implement
 166       this (but we'd accept an implementation).
 167       [optional for OF1.3+]
 168
 169     * Rework tag order.  I'm not sure whether we need to do anything
 170       for this. Part of MPLS patchset by Simon Horman.
 171       [required for v1.3+]
 172
 173     * On-demand flow counters.  I think this might be a real
 174       optimization in some cases for the software switch.
 175       [optional for OF1.3+]
 176
 177 ONF OpenFlow Exensions for 1.3.X Pack1
 178 --------------------------------------
 179
 180 OpenFlow 1.3 has a bunch of ONF extentions.
 181 Many of them are necessary for OpenFlow 1.4 as well.
 182
 183     * Flow entry notifications
 184       This seems to be modelled after OVS's NXST_FLOW_MONITOR.
 185       [EXT-187]
 186       [required for OF1.4+]
 187
 188     * Role Status
 189       [EXT-191]
 190       [required for OF1.4+]
 191
 192     * Flow entry eviction
 193       OVS has flow eviction functionality.
 194       table_mod OFPTC_EVICTION, flow_mod 'importance', and
 195       table_desc ofp_table_mod_prop_eviction need to be implemented.
 196       [EXT-192-e]
 197       [optional for OF1.4+]
 198
 199     * Vacancy events
 200       [EXT-192-v]
 201       [optional for OF1.4+]
 202
 203     * Bundle
 204       Transactional modification.  OpenFlow 1.4 requires to support
 205       flow_mods and port_mods in a bundle.
 206       (Not related to OVS's 'ofbundle' stuff.)
 207       [EXT-230]
 208       [required for OF1.4+]
 209
 210     * Table synchronisation
 211       [EXT-232]
 212       [optional for OF1.4+]
 213
 214     * Group notifications
 215       [EXT-235]
 216       [optional for OF1.4+]
 217
 218     * Bad flow entry priority error
 219       Probably not so useful to the software switch.
 220       [EXT-236]
 221       [optional for OF1.4+]
 222
 223     * Set async config error
 224       [EXT-237]
 225       [optional for OF1.4+]
 226
 227     * PBB UCA header field
 228       [EXT-256]
 229       [optional for OF1.4+]
 230
 231     * Duplicate instruction error
 232       We already have ONFBIC_DUP_INSTRUCTION.
 233       [EXT-260]
 234       [required for OF1.4+]
 235
 236     * Multipart timeout error
 237       [EXT-264]
 238       [required for OF1.4+]
 239
 240 OpenFlow 1.4
 241 ------------
 242
 243     * More extensible wire protocol
 244       Many on-wire structures got TLVs.
 245       [EXT-262]
 246       [required for OF1.4+]
 247
 248     * More descriptive reasons for packet-in
 249       Distinguish OFPR_APPLY_ACTION, OFPR_ACTION_SET, OFPR_GROUP,
 250       OFPR_PACKET_OUT.  NO_MATCH was renamed to OFPR_TABLE_MISS.
 251       [EXT-136]
 252       [required for OF1.4+]
 253
 254     * Optical port properties
 255       [EXT-154]
 256       [optional for OF1.4+]
 257
 258     * Flow-removed reason for meter delete
 259       Report flow removal due to meter deletion with OFPRR_METER_DELETE.
 260       [EXT-261]
 261       [optional for OF1.4+]
 262
 263     * Meter notifications
 264       [EXT-235]
 265       [optional for OF1.4+]
 266
 267 How to contribute
 268 -----------------
 269
 270 If you plan to contribute code for a feature, please let everyone know
 271 on ovs-dev before you start work.  This will help avoid duplicating
 272 work.
 273
 274 Please consider the following:
 275
 276     * Testing.  Please test your code.
 277
 278     * Unit tests.  Please consider writing some.  The tests directory
 279       has many examples that you can use as a starting point.
 280
 281     * ovs-ofctl.  If you add a feature that is useful for some
 282       ovs-ofctl command then you should add support for it there.
 283
 284     * Documentation.  If you add a user-visible feature, then you
 285       should document it in the appropriate manpage and mention it in
 286       NEWS as well.
 287
 288     * Coding style (see the CodingStyle file at the top of the source
 289       tree).
 290
 291     * The patch submission guidelines (see SubmittingPatches).  I
 292       recommend using "git send-email", which automatically follows a
 293       lot of those guidelines.
 294
 295 Bug Reporting
 296 -------------
 297
 298 Please report problems to bugs@openvswitch.org.