OVS(Open vSwitch)注包

02-10

OVS注包的場景：

UCloud的SDN網路是基於OVS做的。為了進行內網監控，需要測試用戶的兩台雲主機通信是否正常。但是，作為服務方我們是無法登陸到用戶的雲主機的。因此，採用了向源端的OVS中注入一個ping包的方法測試網路是否正常。

基本原理

實驗環境示意圖：實現不登陸進SRC VM的前提下，發送Ping的請求包給DST VM，並捕獲返回的應答包Ping Response。

染色：

用戶有可能自己也會發送Ping包，為了區分用戶的應答包和注入方式得到的應答包，需要對注入的Ping Request進行染色。首先看下ICMP包的格式，如下所示。

黃色標記起來的Identifier欄位含義如下(RFC 792)

The identifier and sequence number may be used by the echo sender to aid in matching the replies with the echo requests

通過設置Identifier的值，可以區分不同的請求對應的應答包。

這裡我們設置Identifier=111，捕獲數據包時，需要指定ICMP包 icmp[4:2]=111，表明ICMP的第四、第五個位元組的值等於111.

注入Ping Request包

需要使用ovs-ofctl packet-out進行注包操作，命令格式如下：

ovs-ofctl packet-out switch in_port actions packet...

說明：

1、packet-out：連接到OVS，並且讓OVS對Packet執行某個Action

Connects to switch and instructs it to execute the OpenFlow actions on each packet

2、switch：交換機的名字，比如實驗環境中的br0

3、in_port：SRC VM連接到OVS的埠號，就是實驗環境示意圖中的In Port

4、packet：數據包，實驗中就是染了色的Ping Request數據包。

5、Action：關鍵是Action的選擇，我們採用的是resubmit，說明如下。resubmit會找到數據包對應的流表，替換掉in_port並執行流表中的Action。

resubmit([port],[table])：Re-searches this OpenFlow flow table with the in_port field replaced by port and executes the actions found

捕獲Ping的Response包

採用tcpdump進行捕獲染了色的Ping數據包。命令如下

tcpdump -c 1 -i VIRTUAL_INTERFACE icmp and src host SRC_IP and dst host DST_IP and icmp[4:2]=111

1. VIRTUAL_INTERFACE: 雲主機使用虛擬網卡的名字

2. SRC_IP：源雲主機的IP地址

3. DST_IP：目的雲主機的IP地址

4. 111：染色標記

golang實現的主邏輯

injectICMPCmd = util.GetInjectICMPPacket(srcIp, dstIp, srcMac, dstMac) //構造染了色的Ping Request包，以及注入命令tcpDumpCmd = util.TcpDumpICMPCommand(iface, srcIp, dstIp) //構造tcpdump的抓包命令tcpDumpResponse := make(chan string)srcHostIp := "XXX" //宿主機的IP地址go func() { command := fmt.Sprintf( "ssh %s@%s %s", "root", srcHostIp, tcpDumpCmd) util.SshRunWithChannelResponse(command, tcpDumpResponse)}() // inject Packet into OVStime.Sleep(100 * time.Millisecond)go func() { command := fmt.Sprintf( "ssh %s@%s %s", "root", srcHostIp, injectICMPCmd) util.SshRun(command)}() success := trueselect {case msg := <-tcpDumpResponse: if strings.Contains(msg, dstIp) { fmt.Printf("Checking Success, Response: %s ", msg) } else { success = false fmt.Printf("Checking Fail, Response: %s ", msg) }}return success