OpenDaylight（氢版本）数据通信代码解读

最近看了Opendaylight的源码，仔细研读openflow_plugin,SAL，上层服务（Arphandler）。以下分析是基于Opendaylight的Hydrogen版本。不过讲的这些插件应该可以在Helium适用，毕竟各个成熟的bundle不会大幅度变化。

Opendaylight使用OSGi框架，这个框架的巨大好处是可以热插拔各个组件，即不用关闭应用就能为ODL安装各个应用。其结构如下：

ODL控制器有多个小项目，每个小项目是一个bundle（组件），组件之间可以为其他组件提供服务。openflow1.0插件属于其南向各种plugin的一个。

首先Openflow插件的结构如下：

这个插件的位置位于controller/opendaylight/protocol_plugins/openflow/src/main/java/org/opendaylight/controller/protocol_plugin/,它里面有两个文件夹，core和internal。

core是openflow1.0的核心代码，里面有一些重要java文件讲一下，

■IController.java定义了openflow控制器与交换机交互的抽象接口，无具体实现代码

■Controller.java控制器核心操作

■ControllerIO.java主要是处理交换机的连接请求,一个java的线程，每五秒检测一次

internal是openflow1.0插件上层的服务

■DataPacketMuxDemux.java

下面分析一下几个重要的文件：

ControllerIO.java，这是一个java的线程，每五秒检测一次，是否有新连接请求进来，有则处理。

它会调用Controller.java的handlerNewConnection，这里会给这一个新的交换机生成一个SwitchHandler，它是一个线程，专门和交换机进行通信。SwitchHandler的handleMessages()函数用来处理各类消息；SwitchHandler用MessageReadWriteService.java文件实现与交换机的Socket连接，这也是为什么一个交换机对应一个SwitchHandler。SwitchHandler就在SwitchHandler.java文件内。

在Internal里的核心在Controller.java，他的主要作用：

■处理交换机发来的event，保存一个event队列

■控制器启动一个线程处理Event队列

■每种消息使用一个listener

处理Event的队列线程也在Controller.java实现，Switch_message就是交换机发送来的openflow消息。Event队列的Event定义在SwithEvent.java文件。

Event队列的Event是从哪里来的呢？来自SwitchHandler.java，因为每个Switch有一个SwitchHandler的线程，SwitchHandler收到消息就封装成Event后加入到Controller的Event队列里。请仔细阅读SwitchHandler.java的代码，它里面会区分各个openflow的消息。

Controller对的Event的处理中，假如是消息的Event，也就是MessageEvent,调用receive(ISwitch sw, OFMessage msg)，这个函数在DataPacketMuxDemux.java实现。

这里大家一定很奇怪，为什么DataPacketMuxDemux.java能收到消息，我们需要明白，opendaylight定义了很多接口，DataPacketMuxDemux.java里实现了接口IMessageListener，而Opendaylight为每个openflow消息都定义了一种IMessageListener，如果要监听这种消息，我们只需要设置addMessageListener(OFType, this)函数里加上自己要监听的Openflow的消息类型，不信你看看DataPacketMuxDemux是否有这个函数，它因此可以收到Pack_in消息。

这个函数处理中，调用receiveDataPacket，数据就会进入SAL层，SAL层收到openflow_plugin发出的Pack_in消息同样是实现了一个接口IPluginOutDataPacketService，这个接口由SAL层的DataPacketService.java实现，大家看了代码肯定会发现它还实现了另一个接口IDataPacketService，这个接口是接收从SAL上层各个服务发送的数据包。所以SAL层起到了一个处理分发的作用。在SAL层收到下层plugin发送到包后，会送入上层的各个服务

各个服务（如ArpHandler）会通过监听IListenDataPacket接口来收到从SAL层发来的数据。这里有个问题讲明白，上层监听这个端口的可能有很多个服务，那么每个监听此接口的服务都会收到SAL转发的数据包备份。

下面是整个数据传输结构图：

SAL层中处理数据包的是DataPacketService，而处理流表操作FlowProgrammerService。所以SAL的每个Service都可以看成是处理南北数据通路的一种服务。关键需要搞懂的是南北通路中的数据传输过程和机制。上面组件之间传输通过接口实现。

需要主要注意的是Openflow_plugin内的Controller.java，ContrllerIO.java，SwitchHandler.java，MessageReadWriteService.java（这里是和Switch通信的Socket的实现），DataPacketServices.java这几个文件，需要认真阅读。

基本上ODL的代码还算易懂。

作者简介：

王钰琪，2013/07-至今 北京邮电大学网络技术研究院 网络与交换技术国家重点实验室攻读硕士研究生

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