一、OF-CONFIG协议

1.1 OF-CONFIG设计需求

1.1.1 实现对OF v1.3.1协议设备进行配置的设计需求

1.1.2 实现操作运维的设计需求

1.1.3交换机管理协议需求

1.2 OF-CONFIG协议的数据模型

1.3 OF-CONFIG的传输协议

二、NETCONF协议

2.1 NETCONF协议相对SNMP协议的优点

2.2 NETCONF协议的特点

2.3 NETCONF协议框架

2.3.1 传输层

2.3.2 消息层

2.3.3 操作层

2.3.4 内容层

一、OF-CONFIG协议

OF-CONFIG是一种OpenFlow交换机配置协议，是OpenFlow的伴侣协议，作用是提供一个开放的接口用于远程管理和配置OF交换机。

1.1 OF-CONFIG设计需求

1.1.1 实现对OF v1.3.1协议设备进行配置的设计需求

（1）连接设置

OF交换机与控制器之间，有3个参数需要提前设置，包括控制器IP地址、控制器端口号以及传输协议。

（2）多控制器

OF-CONFIG协议提供交换机同时与多控制器连接的参数配置。

（3）OF逻辑交换机

OF v1.3.1协议规定与OF逻辑交换机有关的各种OF资源。OF-CONFIG协议必须支持对这些OF资源的配置，如对OF逻辑交换机进行端口和队列等资源的配置。

（4）连接中断

当交换机与控制器失去连接时，有Fail Secure Mode（失败安全模式）和Fail Standalone Mode（失败独立模式）两种模式可选择，OF-CONFIG 协议可预先为OF交换机配置连接失效后进入的模式。

（5）加密

为安全考虑，OF交换机与控制器第一次建立连接时，双方均进行身份认证， OF-CONFIG协议提供用户配置，两者以TLS建立连接的身份认证方式进行认证。

（6）队列

OF-CONFIG 协议提供对 OF 交换机队列最小速率（Minrate）、最大速率（Maxrate）以及自定义速率（Experimenter）3个参数的配置。

（7）端口

虽然 OpenFlow 协议本身对交换机端口参数可以进行部分配置，但不够全面系统。而端口属性配置是网络配置中必不可少的一项，OF-CONFIG协议提供以下4种属性的配置，包括禁止接收、禁止转发、禁止Packet-in消息以及管理状态等，同时也可对端口速率、双工、铜介质、光纤介质、自动协商、暂停以及非对称暂停等参数进行配置。同时，在数据中心网络等网络虚拟化环境中，OF-CONFIG协议还支持逻辑端口的配置，目前版本的OF-CONFIG 协议可以支持IPinGRE、VxLAN以及NVGRE，之后的OF-CONFIG版本可能会支持其他类型的隧道。

（8）能力发现

OpenFlow v1.3.1协议规范了多种虚拟交换机的能力特性，如多种Action类型。虽然配置这些能力超出了 OF-CONFIG 协议的范围，但是它支持发现这些能力。

1.1.2 实现操作运维的设计需求

（1）支持OF交换机被多个OF配置点配置；

（2）支持一个OF配置点管理多个OF交换机；

（3）支持一个OF逻辑交换机被多个控制器控制；

（4）支持配置OF逻辑交换机的端口和队列；

（5）支持OF逻辑交换机的能力发现；

（6）支持隧道如IPinGRE、NVGRE以及VxLAN。

1.1.3交换机管理协议需求

（1）保障安全性，支持完整、私有以及认证，支持对交换机配置点双向认证；

（2）支持配置请求和应答的可靠传输；

（3）支持由配置点或者交换机进行连接设置；

（4）能够承载局部交换机配置以及大范围交换机配置；

（5）支持配置点在交换机端配置参数以及接收来自交换机的配置参数；

（6）支持在交换机端创建、更改以及删除配置信息，并支持报告配置成功的结果以及配置失败的错误码；

（7）支持独立发送配置请求，并支持交换机到配置点的异步通知；

（8）支持记忆能力、可伸缩性以及报告其自身属性和能力。

1.2 OF-CONFIG协议的数据模型

OF-CONFIG协议的数据模型由XML（可扩展标记语言）定义。根据 OF-CONFIG在应用中与 OF交换机的关系，其数据模型如下图所示。OF-CONFIG协议的数据模型主要由类和类属性构成，其核心是由OpenFlow配置点对OF交换机的资源进行配置。

1.3 OF-CONFIG的传输协议

通过NETCONF协议来传输其内容（RFC6241）

二、NETCONF协议

通过NETCONF协议，用户可以增加、修改、删除网络设备的配置，获取网络设备的配置和状态信息。

2.1 NETCONF协议相对SNMP协议的优点

（1）NETCONF提供保护锁定机制，防止多用户操作产生冲突。

（2）NETCONF可以针对整个系统的配置数据可直接进行操作，且定义了过滤功能。

（3）具有更好的可扩展性，协议模型分层定义，各层之间相互独立，协议采用XML编码。

（4）利用现有的安全协议（SSH、TLS等）提供安全保证，并不与具体的安全协议绑定，更灵活。

2.2 NETCONF协议的特点

区分配置数据和状态数据，提供不同的操作进行数据的增删改查。

配置数据指对网络设备进行配置的数据，如创建VLAN的数据；

状态设备指反映设备状态的数据。如端口状态、端口的up/down等。NETCONF由3个标准概念配置数据库：Candidate（可选）、Running（必备）和Startup（可选）。

2.3 NETCONF协议框架

采用C/S架构，C/S之间使用NETCONF协议进行通信。协议在逻辑上可分为四层：自下往上依次为安全传输层（SSH、TLS、BEEP/TLS、SOAP/HTTP/TLS）、消息层（<rpc>、<rpc-reply>、<notification>）、操作层(<edit-config>、<get-config>)和内容层（Configuration data、Notification）

2.3.1 传输层

（1）安全传输层为NETCONF连接提供可靠的序列号发送机制；

（2）提供了认证、数据库完整性和安全性保障；

（3）安全传输层是承载在SSH/TLS等协议之上的。当一个连接建立后，C与S之间会通过hello消息进行一次NETCONF消息交互。

2.3.2 消息层

消息层采用基于RPC的通信机制。RPC使用<rpc>、<rpc-reply>元素。

2.3.3 操作层

操作层提供对数据库信息的获取、配置、复制和删除等功能。

基本操作	说明
<get-config>	从<runnming/>、<candidate/>和<startup>配置数据库中获取配置数据
<get>	从<runnming/>配置数据库中获取配置数据和设备的状态数据
<edit-config>	修改、创建、删除配置数据
<copy-config>	源配置数据库替换为目标配置数据库。如果目标配置数据库没有创建，则直接创建配置数据库，否则用源配置数据库直接覆盖目标配置数据库
<delete-config>	删除一个配置数据库，但不能删除<runnming/>配置数据库
<lock>	锁定设备的<runnming/>数据库，独占配置数据库的修改权。这种锁定防止产生冲突
<unlock>	取消用户自己之前执行的<lock>操作
<close-session>	取消用户自己之前执行的<lock>操作
<kill-session>	强制关闭另一个NETCONF会话，只有管理员用户才有权限