Open vSwitch (OVS)
Apache 2ライセンスで公開されているオープンソースのマルチレイヤ仮想スイッチ。仮想マシン環境で動作するソフトウェアスイッチで、L2（データリンク層）でイーサネットフレームを扱いつつ、OpenFlowにも対応している。Linux標準ブリッジより本格的な仮想スイッチとして、OpenStackなどが実際に採用している。 #network #sdn
アーキテクチャ
- ovs-vswitchd — スイッチ機能そのものを実装するデーモン。付随するLinuxカーネルモジュールと組み合わせてフローベースのスイッチングを行う（userspace実装のみでの動作も可能）。
- ovsdb-server — ovs-vswitchdが設定情報を取得するための軽量なデータベースサーバー。
- カーネルモジュール/datapath — 実際のパケット転送処理を担う層。
- ovs-ofctl — OpenFlowスイッチに対してクエリ・制御を行うユーティリティ。
OpenFlow 1.0とその多数の拡張をサポートしており、外部のSDNコントローラからフロールールを供給できる（あるいは手動でCLIから投入することも可能）。
主な機能
- VLAN（IEEE 802.1Q）対応
- VXLAN、GRE、Geneveなど複数のトンネリングプロトコル対応
- NetFlow、IPFIX、sFlowによるトラフィック可視化
- QoS設定・ポリシング
- ネットワーク状態（L2学習テーブル、L3転送状態、ACLなど）のホスト間移行
- カーネルデータパスのハードウェアチップセットへのオフロード
実装形態も複数あり、古典的なカーネルモジュール版のほか、高性能だが設定が複雑なDPDK版、保守性に優れるeBPF版、従来ツールとの互換性を保ちながら高速化するAF_XDP版が存在する。
従来のLinuxブリッジとの違い
Linuxブリッジが単一ホスト内の単純なL2転送を主眼にしているのに対し、OVSは複数サーバーにまたがる仮想化環境を対象に設計されている。動的なエンドポイント管理、論理的な抽象化の維持、専用ハードウェアとの統合（オフロード）といった、大規模・動的な環境向けの要件に応える点が特徴。
主なユースケース
- OpenStack — Neutronのプラグインとして、VM間のネットワークを構成する標準的な仮想スイッチ
- Kubernetes/コンテナ基盤 — CNIプラグイン経由でPod間ネットワークを構築
- SDN環境 — 外部のSDNコントローラから直接OpenFlowで制御される構成
- マルチテナントのトンネリング — VXLAN等でコンピュートノード間をオーバーレイ接続
- サービスチェーン — 複数の仮想ネットワーク機能（VNF）間でトラフィックを転送