前言

SDN网络的主要功能是资源由控制器中心管理。控制器管理网络。当然，最基本的事情是了解网络的拓扑。网络拓扑可能会不时改变，因此控制器需要不时监视它。对于传统交换机，他们通常通过LLDP和其他类似的邻居发现协议发现彼此的网络设备，以形成整个网络拓扑。 OpenFlow的官员未指定标准拓扑发现方法。当前OFDP（OpenFlow Discovery协议）仍使用传统网络中的链接发现协议LLDP。在SDN环境中，该设备无脑。目前，OpenFlow和LLDP需要同时工作，以确保可以在控制器环境中进行整个网络的拓扑发现。

LLDP（链接层发​​现协议，链接层发现协议）

LLDP提供了标准的链接层发现方法，该方法可以组织主要功能，管理地址，设备标识，接口标识和本地设备的其他信息，以分为不同的TLV（类型/长度/值，类型/长度/值），并封装在LLDPDU（链接层发​​现协议数据单元）直接连接到他们的邻居。收到此信息后，邻居将在标准MIB（管理信息库）中管理信息。以网络管理系统的库形式保存它，以查询和判断链接的通信状态。

LLDP是信息发现和通知协议。 LLDP的实体维护两个MIB库（管理信息库），一个本地系统MIB，用于维护本地相关设备MIB信息，以及一个远程系统MIB，用于维护远程设备。 MIB信息。

LLDP通过PTOPO MIB，Enitity MIB，Interface MIB，其他MIB和其他库维护本地系统MIB，并告知当地相关信息。收到其他设备后，将其更新为远程系统MIB。

在传统的以太网开关中，开关从其每个端口发送LLDP数据包。该数据包不会被其他开关转发，其寿命仅是一个跳跃。 LLDP负载封装在以太网框架中。结构如下图所示。灰色是LLDP负载，三个机箱ID TLV，端口ID TLV和实时TLV的时间是强制性字段，代表开关标识符（唯一在LAN中），端口号和TTL。在邻居节点发送并接收到此数据后，将解析它。您可以知道此链接的源目标开关和源目标界面。

lldp处理流程中的流量

在SDN网络中，由于控制器集中控制域中的开关，因此开关通过接收控制器发送的说明来完成LLDP帧的传输和接收。

假设现在有两个连接到控制器的敞口开关，如下图所示，简要解释了拓扑发现步骤（S1作为主体，S2相似）：

SDN控制器构建了一个数据包消息，以将上图中显示的LLDP数据包发送到S1的三个端口，在该端口中，机箱ID TLV和端口ID TLV分别设置为S1的DPID和端口编号；控制器将其发送到开关S1。流表规则是：从其相应端口发送从控制器端口接收的LLDP数据包；控制器将流平台发送到交换机S2，流表规则是：从非控制器接收LLDP数据，将数据包发送到控制器；控制器通过解析LLDP数据包来获取链接的源开关和源接口，并通过接收到的Packetin消息知道目标开关和目标接口；

如下图所示，

OpenFlow Controller向OpenFlow Switch 2发送数据包消息以发送LLDP帧。 OpenFlow Switch 2通过连接到OpenFlow Switch 1的网络接口发送包含数据包消息的LLDP帧。从OpenFlow Switch 2接收LLDP框架后，将LLDP帧添加到数据包中的消息中，然后发送到OpenFlow Controller。 OpenFlow Controller使用OpenFlow Switch 1。发送的数据包消息中包含的信息，为网络拓扑检测构建数据库。

OpenFlow开关不会在LLDP帧上执行任何处理，而是通过OpenFlow Controller执行网络拓扑检测。

LLDP和OpenFlow之间的关系仅在于在OpenFlow框架内使用LLDP。即使未在OpenFlow规范中指定LLDP，该规范也支持LLDP，但并不意味着必须将LLDP用于网络拓扑检测。同样，也可以使用IS-IS或OSPF实现网络拓扑检测。

当网络中存在非开放式设备时，如何进行链接发现？

基于LLDP消息的方法只能在直接连接到控制器的OpenFlow开关上链接Discovery。如果网络中有一个非开放式域域，也就是说，两个开放式开关通过多个其他非开放式开关连接，此时需要其他链接发现。方法。在这种情况下，控制器将首先将数据包输出消息发送到连接的OpenFlow开关，并首先维护OpenFlow开关的拓扑直接连接的方案。但同时，控制器将要求开关发送广播数据包，并且广播数据包将发送到与交换机和控制器连接的端口以外的其他端口。从OpenFlow开关发送广播数据包后，如果网络中存在非开放式域，则广播数据包将从网络域的一端输入并跨越，以达到连接到非开放式域域的其他openflow开关。由于在接收广播数据包的OpenFlow Switch中没有用于广播数据包匹配的相应流条目，因此广播数据包将上传到控制器，从而告知控制器网络中有一个非开放式域。

如果控制器未接收上传的广播数据包，则可以判断整个网络由OpenFlow开关组成。为什么？当所有连接到OpenFlow开关都被丢弃时，会丢弃广播数据包吗？

（摘要：控制器需要开关发送广播数据包。广播数据包将通过非开放式域，最后通过到达控制器通过到达的OpenFlow开关，该开关将知道存在非开放式域。）

这表明OpenFlow开关具有处理广播的流桌，并且当控制器刚刚开始进行LLDP检测时，这些流桌都由控制器发送。

参考

LLDP（链接层发​​现协议）和OpenFlow

改善SDN控制器的拓扑发现性能

SDN开关的拓扑发现和ARP处理

获取SDN网络信息的关键：链接发现技术