淺談Open vSwitch移植
前一段時間自己私下一直學習Open vSwitch。起初學習Open vSwitch的目的，只是為了更好的學習OpenFlow協議，然而當我看到Open vSwitch處理OpenFlow協議的入口函式時(即handle_OpenFlow__)，突然感覺這程式碼的寫的太NB啦。為什麼這麼說呢？因為Open vSwitch最新版本,號稱支援of1.0，of1.1，of1.2，of1.3，of1.4，of1.5。然而它只用一個switch-case解決了協議版本差異性，它是怎麼做到呢？帶著這種疑問，開始了我學習Open vSwitch原始碼之旅。
隨著學習一步一步的深入，發現了很多聞所未聞的新名詞，比如說：DPDK,NetLink,NUMA等。這些新的名詞（只是我沒有聽說過，其實業界早已不新鮮）令我產生了濃厚的興趣，這樣我就一點一點搜尋相關資料，慢慢了解。以上就是我學習Open vSwitch背景，或者緣由吧。
今天我不打算進行原始碼分析，今天主要是想說一下如何移植Open vSwitch。
很多人可能覺得移植Open vSwitch太難了，不知道應該如何移植？的確Open vSwitch這套程式碼太過於龐大，而且耦合度也比較大，要移植的確不容易。下面我把這兩年工作中積累的一點經驗和大家分享一下，如有不好之處，希望各位批評指出。
移植的時候我們需要考慮以下兩個大方向：
1、是簡單移植？還是將軟體做為公司產品的一個元件，即二次開發移植？
2、平臺。首先我們需要確定要移植到平臺，Window、x86、arm、mips、ios等。
I、簡單移植
如果只是簡單的移植，那就非常方便了，只需要將程式碼下載後放到對應平臺下，進行編譯即可。如果是移植到arm、mips平臺下，可能需要進行交叉編譯。公司一般都有交叉環境，我們只需要在configure過程中指定對應的平臺即可，例如：
./configure --build=i386-linux,--host=arm-linux，然後就可以執行make進行交叉編譯了。這些步驟對於大家應該不陌生，這裡不在多說了。
II、二次開發移植
相信很多公司都是基於開源軟體進行二次開發，並且將開源軟體作為公司產品的一個元件或一個服務而存在。那麼接下來的問題就是如何移植到自己產品中呢？移植後的軟體工作是否正常？
下面我們針對這兩個問題並結合Open vSwitch進行簡單剖析。接下來的一些分享內容，都是我提前準備好的，比如說編譯環境、截圖等。說句實在話，搞IT的，有些時候我們必須自己走一遍才可以，所以我私下移植了一下。
一、Open vSwitch框架
我們在移植一個軟體的時候，第一要務就是了解軟體架構，不必十分了解，最起碼能夠知道這個軟體由哪些元件組成。針對Open vSwitch架構圖，如下所示：
此圖是之前一位網友在群裡發出來，我覺得比較經典便儲存起來。通過上圖可知，Open vSwitch分為三層：
1)管理層即：ovs-dpctl、ovs-vsctl、ovs-ofctl、ovsdb-tool。
2)業務邏輯層即：vswitchd、ovsdb。
3)底層服務層即：datapath。
前兩個都是使用者態應用程式，最後一個是核心態應用程式。
我們移植一個軟體的時候有些時候只需要移植一部分，有些時候需要全部移植過去。通過圖1可知，Open vSwitch整個框架耦合度較大，若想單獨移植某一個模組，難度較大。好在大多數基於Open vSwitch進行二次開發都是全部移植。這裡呢，我只介紹一下如何移植vswitchd，起到拋磚引玉的效果。
二、正常編譯
大家都知道linux下面編譯一個軟體是，configure、make、make install。不同之處往往就是configure配置過程。還有一點，像Open vSwitch這樣一個非常成熟的一個軟體，網上有很多教程如何編譯它，因此我們不必花費心思去讀文件說明。對於一個新的軟體，網上可能沒有具體教程，那麼我們只能看官方提供的README檔案了。
我只做過x86平臺上的移植，所以下面介紹均是以x86平臺進行解說
1、檢視INSTALL.RHEL.md
每一個開源軟體都會有有一個README.md檔案，因此我們來看一下README.md檔案。在這個檔案裡面有下面這樣一句話，即Open vSwitch所支援的平臺以及對應平臺安裝說明。我的linux是Centos6.7即RedHad系列。
通過讀INSTALL.RHEL.md檔案，有三點需要說明：
1）Open vSwitch安裝方式預設是rpm包方式，對於我們移植來說顯然是不可取的。
2）安裝Open vSwitch必備條件，所以我們必須安裝這些軟體，才能保證編譯順利
3）通過閱讀說明檔案，能夠大致知道編譯順序，但是在第三步make dist需要修改成make。因為make dist命令編譯並打包即生成rpm。
2、檢視configure配置說明
通過檢視說明檔案，我們能夠清楚的知道編譯方式，但是為了能夠順利移植我們還需要檢視一下configure配置。
通過configure --help，可能會打印出很多內容，但是我們關心只有兩項Optional Features、Optional Packages。具體內容如下圖示：
上面內容都是一些特性選項，各個公司可能要求不一樣，可以根據公司要求開啟某些選項，在這裡不進行詳細介紹。這裡想說一下dpdk。如果我們想讓Open vSwitch支援dpdk，我們必須指定—with-dpdk即configure –with-dpdk=/usr/ pathxx/dpdk,這樣生成的makefile將會支援dpdk編譯。
3、執行編譯步驟（在編譯過程中可能會出現各種錯誤，也可能不會有錯，取決於你自己機器中是否安裝Open vSwitch所依賴的庫）
本想把一些錯誤記錄下來，拿出來和大家分享一下，可是在我編譯過程中比較走運，沒有任何錯誤！！
我們按照上面說的進行編譯，下面編譯過程都是我自己私下編譯過程的：
首先下載原始碼：
預設下載程式碼，git分支是master分支，master分支是主線分支，不是很穩定，因此我們進行分支切換，切換到
branch-2.5是釋出分支，是穩定分支。 一般公司都是基於釋出分支進行開發。
此處為了加速編譯，我指定了多執行緒編譯：make –j32
我這裡編譯的非常順利，沒有任何錯誤，這樣對於移植一個軟體來說，無疑是件好事。下面為了方便移植，我們需要重新編譯一次而且把編譯過程重定向到一個檔案中。如下命令列：
Shell
| 1 2 | make clean make > build .out .txt 2 > & 1 |
4、檢視編譯過程build.out.txt
檢視編譯過程主要是為了確定，可執行程式連結哪些庫檔案，這樣在移植到我們自己產品中也需要連結對應的庫。如下圖所示：
通過連結過程可以清楚知道，某個程式需要哪些檔案，我們只需要把這些檔案移植到我們產品中就行了。
三、移植vswitchd模組
今天介紹一下我是如何進行vswtichd移植的。通過上面連結過程，vswitchd在連結過程會連結下面這些庫以及.o檔案：
下面是臨時檔案.o：
| 1 2 | vswitchd / bridge .o vswitchd / ovs - vswitchd .o vswitchd / system - stats .o vswitchd / xenserver .o |
下面是Open vSwitch自帶的靜態庫檔案：
Shell
| 1 2 3 | ofproto / .libs / libofproto .a lib / .libs / libsflow .a lib / .libs / libOpen vSwitch .a |
下面是系統庫：
Shell| 1 | - lssl - lcrypto - lcap - ng - lrt – lm |
以上檔案就是vswitchd所需要的檔案，然而上面那些靜態庫檔案我們是不知道由哪些原始檔組成？那好我們可以再看一下編譯過程，查詢一下這些靜態庫由哪些檔案組成。
如下圖所示：
以上所有檔案，就是我們需要的原始檔，將這些原始檔移植到自己平臺中即可。當然只單純的移植原始檔是無法編譯通過，還需要移植對應的標頭檔案，這些工作都是體力活，沒有什麼技巧。
如果有人需要移植ovsdb-server也可以參考上面過程，過程相似。
四、編譯引數
假設我們移植完所有原始檔和標頭檔案，接下來就需要編寫makefile。如果不熟悉makefile語法的同學，若想移植一個軟體估計是十分痛苦的。好在的是，公司有相應的編譯框架，我們完全可以依靠現有資源。這裡不想說makefile，而是說一下如何設定編譯引數。編譯引數對於編譯出來的可執行程式，起著至關重要的作用，甚至影響移植後軟體功能的準確性。那麼我們如何做到編譯引數正確性？其實很簡單，還是檢視編譯過程。下面我擷取一下編譯過程：