ovn: Connect to remote lports through localnet port.
[cascardo/ovs.git] / ovn / ovn-nb.xml
1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2 <database name="ovn-nb" title="OVN Northbound Database">
3   <p>
4     This database is the interface between OVN and the cloud management system
5     (CMS), such as OpenStack, running above it.  The CMS produces almost all of
6     the contents of the database.  The <code>ovn-northd</code> program
7     monitors the database contents, transforms it, and stores it into the <ref
8     db="OVN_Southbound"/> database.
9   </p>
10
11   <p>
12     We generally speak of ``the'' CMS, but one can imagine scenarios in
13     which multiple CMSes manage different parts of an OVN deployment.
14   </p>
15
16   <h2>External IDs</h2>
17
18   <p>
19     Each of the tables in this database contains a special column, named
20     <code>external_ids</code>.  This column has the same form and purpose each
21     place it appears.
22   </p>
23
24   <dl>
25     <dt><code>external_ids</code>: map of string-string pairs</dt>
26     <dd>
27       Key-value pairs for use by the CMS.  The CMS might use certain pairs, for
28       example, to identify entities in its own configuration that correspond to
29       those in this database.
30     </dd>
31   </dl>
32
33   <table name="Logical_Switch" title="L2 logical switch">
34     <p>
35       Each row represents one L2 logical switch.
36     </p>
37
38     <p>
39       There are two kinds of logical switches, that is, ones that fully
40       virtualize the network (overlay logical switches) and ones that provide
41       simple connectivity to a physical network (bridged logical switches).
42       They work in the same way when providing connectivity between logical
43       ports on same chasis, but differently when connecting remote logical
44       ports.  Overlay logical switches connect remote logical ports by tunnels,
45       while bridged logical switches provide connectivity to remote ports by
46       bridging the packets to directly connected physical L2 segment with the
47       help of <code>localnet</code> ports.  Each bridged logical switch has
48       one and only one <code>localnet</code> port, which has only one special
49       address <code>unknown</code>.
50     </p>
51
52     <column name="name">
53       <p>
54         A name for the logical switch.  This name has no special meaning or purpose
55         other than to provide convenience for human interaction with the ovn-nb
56         database.  There is no requirement for the name to be unique.  The
57         logical switch's UUID should be used as the unique identifier.
58       </p>
59     </column>
60
61     <column name="ports">
62       <p>
63         The logical ports connected to the logical switch.
64       </p>
65
66       <p>
67         It is an error for multiple logical switches to include the same
68         logical port.
69       </p>
70     </column>
71
72     <column name="acls">
73       Access control rules that apply to packets within the logical switch.
74     </column>
75
76     <group title="Common Columns">
77       <column name="external_ids">
78         See <em>External IDs</em> at the beginning of this document.
79       </column>
80     </group>
81   </table>
82
83   <table name="Logical_Port" title="L2 logical switch port">
84     <p>
85       A port within an L2 logical switch.
86     </p>
87
88     <group title="Core Features">
89       <column name="name">
90         <p>
91           The logical port name.
92         </p>
93
94         <p>
95           For entities (VMs or containers) that are spawned in the hypervisor,
96           the name used here must match those used in the <ref key="iface-id"
97           table="Interface" column="external_ids" db="Open_vSwitch"/> in the
98           <ref db="Open_vSwitch"/> database's <ref table="Interface"
99           db="Open_vSwitch"/> table, because hypervisors use <ref key="iface-id"
100           table="Interface" column="external_ids" db="Open_vSwitch"/> as a lookup
101           key to identify the network interface of that entity.
102         </p>
103
104         <p>
105           For containers that share a VIF within a VM, the name can be any
106           unique identifier.  See <code>Containers</code>, below, for more
107           information.
108         </p>
109       </column>
110
111       <column name="type">
112         <p>
113           Specify a type for this logical port.  Logical ports can be used to
114           model other types of connectivity into an OVN logical switch.  The
115           following types are defined:
116         </p>
117
118         <dl>
119           <dt>(empty string)</dt>
120           <dd>
121             A VM (or VIF) interface.
122           </dd>
123
124           <dt><code>router</code></dt>
125           <dd>
126             A connection to a logical router.
127           </dd>
128
129           <dt><code>localnet</code></dt>
130           <dd>
131             A connection to a locally accessible network from each
132             <code>ovn-controller</code> instance.  A logical switch can only
133             have a single <code>localnet</code> port attached.  This is used
134             to model direct connectivity to an existing network.
135           </dd>
136
137           <dt><code>vtep</code></dt>
138           <dd>
139             A port to a logical switch on a VTEP gateway.
140           </dd>
141         </dl>
142       </column>
143     </group>
144
145     <group title="Options">
146       <column name="options">
147         This column provides key/value settings specific to the logical port
148         <ref column="type"/>.  The type-specific options are described
149         individually below.
150       </column>
151
152       <group title="Options for router ports">
153         <p>
154           These options apply when <ref column="type"/> is <code>router</code>.
155         </p>
156
157         <p>
158           If a given logical switch has multiple <code>router</code> ports, the
159           <ref table="Logical_Router_Port"/> rows that they reference must be
160           all on the same <ref table="Logical_Router"/> (for different
161           subnets).
162         </p>
163
164         <column name="options" key="router-port">
165           Required.  The <ref column="name"/> of the <ref
166           table="Logical_Router_Port"/> to which this logical switch port is
167           connected.
168         </column>
169       </group>
170
171       <group title="Options for localnet ports">
172         <p>
173           These options apply when <ref column="type"/> is
174           <code>localnet</code>.
175         </p>
176
177         <column name="options" key="network_name">
178           Required.  The name of the network to which the <code>localnet</code>
179           port is connected.  Each hypervisor, via <code>ovn-controller</code>,
180           uses its local configuration to determine exactly how to connect to
181           this locally accessible network.
182         </column>
183       </group>
184
185       <group title="Options for vtep ports">
186         <p>
187           These options apply when <ref column="type"/> is <code>vtep</code>.
188         </p>
189
190         <column name="options" key="vtep-physical-switch">
191           Required.  The name of the VTEP gateway.
192         </column>
193
194         <column name="options" key="vtep-logical-switch">
195           Required.  A logical switch name connected by the VTEP gateway.
196         </column>
197       </group>
198
199       <group title="VMI (or VIF) Options">
200         <p>
201           These options apply to logical ports with <ref column="type"/> having
202           (empty string)
203         </p>
204
205         <column name="options" key="policing_rate">
206           If set, indicates the maximum rate for data sent from this interface,
207           in kbps. Data exceeding this rate is dropped.
208         </column>
209
210         <column name="options" key="policing_burst">
211           If set, indicates the maximum burst size for data sent from this
212           interface, in kb.
213         </column>
214       </group>
215     </group>
216
217     <group title="Containers">
218       <p>
219         When a large number of containers are nested within a VM, it may be too
220         expensive to dedicate a VIF to each container.  OVN can use VLAN tags
221         to support such cases.  Each container is assigned a VLAN ID and each
222         packet that passes between the hypervisor and the VM is tagged with the
223         appropriate ID for the container.  Such VLAN IDs never appear on a
224         physical wire, even inside a tunnel, so they need not be unique except
225         relative to a single VM on a hypervisor.
226       </p>
227
228       <p>
229         These columns are used for VIFs that represent nested containers using
230         shared VIFs.  For VMs and for containers that have dedicated VIFs, they
231         are empty.
232       </p>
233
234       <column name="parent_name">
235         The VM interface through which the nested container sends its network
236         traffic.  This must match the <ref column="name"/> column for some
237         other <ref table="Logical_Port"/>.
238       </column>
239
240       <column name="tag">
241         <p>
242           The VLAN tag in the network traffic associated with a container's
243           network interface.
244         </p>
245
246         <p>
247           When <ref column="type"/> is set to <code>localnet</code>, this can
248           be set to indicate that the port represents a connection to a
249           specific VLAN on a locally accessible network. The VLAN ID is used to
250           match incoming traffic and is also added to outgoing traffic.
251         </p>
252       </column>
253     </group>
254
255     <group title="Port State">
256       <column name="up">
257         This column is populated by <code>ovn-northd</code>, rather than by the
258         CMS plugin as is most of this database.  When a logical port is bound
259         to a physical location in the OVN Southbound database <ref
260         db="OVN_Southbound" table="Binding"/> table, <code>ovn-northd</code>
261         sets this column to <code>true</code>; otherwise, or if the port
262         becomes unbound later, it sets it to <code>false</code>.  This allows
263         the CMS to wait for a VM's (or container's) networking to become active
264         before it allows the VM (or container) to start.
265       </column>
266
267       <column name="enabled">
268         This column is used to administratively set port state.  If this column
269         is empty or is set to <code>true</code>, the port is enabled.  If this
270         column is set to <code>false</code>, the port is disabled.  A disabled
271         port has all ingress and egress traffic dropped.
272       </column>
273
274     </group>
275
276     <group title="Addressing">
277       <column name="addresses">
278         <p>
279           Addresses owned by the logical port.
280         </p>
281
282         <p>
283           Each element in the set must take one of the following forms:
284         </p>
285
286         <dl>
287           <dt><code>Ethernet address followed by zero or more IPv4 or IPv6 addresses (or both)</code></dt>
288           <dd>
289             <p>
290               An Ethernet address defined is owned by the logical port.
291               Like a physical Ethernet NIC, a logical port ordinarily has
292               a single fixed Ethernet address.
293             </p>
294
295             <p>
296               When a OVN logical switch processes a unicast Ethernet frame
297               whose destination MAC address is in a logical port's <ref
298               column="addresses"/> column, it delivers it only to that port, as
299               if a MAC learning process had learned that MAC address on the
300               port.
301             </p>
302
303             <p>
304               If IPv4 or IPv6 address(es) (or both) are defined, it indicates
305               that the logical port owns the given IP addresses.
306             </p>
307
308             <p>
309               If IPv4 address(es) are defined, the OVN logical switch uses this
310               information to synthesize responses to ARP requests without
311               traversing the physical network. The OVN logical router connected
312               to the logical switch, if any, uses this information to avoid
313               issuing ARP requests for logical switch ports.
314             </p>
315
316             <p>
317               Note that the order here is important. The Ethernet address must
318               be listed before the IP address(es) if defined.
319             </p>
320
321             <p>
322               Examples:
323             </p>
324
325             <dl>
326               <dt><code>80:fa:5b:06:72:b7</code></dt>
327               <dd>
328                 This indicates that the logical port owns the above mac address.
329               </dd>
330
331               <dt><code>80:fa:5b:06:72:b7 10.0.0.4 20.0.0.4</code></dt>
332               <dd>
333                 This indicates that the logical port owns the mac address and two
334                 IPv4 addresses.
335               </dd>
336
337               <dt><code>80:fa:5b:06:72:b7 fdaa:15f2:72cf:0:f816:3eff:fe20:3f41</code></dt>
338               <dd>
339                 This indicates that the logical port owns the mac address and
340                 1 IPv6 address.
341               </dd>
342
343               <dt><code>80:fa:5b:06:72:b7 10.0.0.4 fdaa:15f2:72cf:0:f816:3eff:fe20:3f41</code></dt>
344               <dd>
345                 This indicates that the logical port owns the mac address and
346                 1 IPv4 address and 1 IPv6 address.
347               </dd>
348             </dl>
349           </dd>
350
351           <dt><code>unknown</code></dt>
352           <dd>
353             This indicates that the logical port has an unknown set of Ethernet
354             addresses.  When an OVN logical switch processes a unicast Ethernet
355             frame whose destination MAC address is not in any logical port's
356             <ref column="addresses"/> column, it delivers it to the port (or
357             ports) whose <ref column="addresses"/> columns include
358             <code>unknown</code>.
359           </dd>
360         </dl>
361       </column>
362
363       <column name="port_security">
364         <p>
365           A set of L2 (Ethernet) addresses from which the logical port is
366           allowed to send packets and to which it is allowed to receive
367           packets.  If this column is empty, all addresses are permitted.
368           Logical ports are always allowed to receive packets addressed to
369           multicast and broadcast addresses.
370         </p>
371
372         <p>
373           Each member of the set is an Ethernet address in the form
374           <var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>.
375         </p>
376
377         <p>
378           This specification will be extended to support L3 port security.
379         </p>
380       </column>
381     </group>
382
383     <group title="Common Columns">
384       <column name="external_ids">
385         See <em>External IDs</em> at the beginning of this document.
386       </column>
387     </group>
388   </table>
389
390   <table name="ACL" title="Access Control List (ACL) rule">
391     <p>
392       Each row in this table represents one ACL rule for a logical switch
393       that points to it through its <ref column="acls"/> column.  The <ref
394       column="action"/> column for the highest-<ref column="priority"/>
395       matching row in this table determines a packet's treatment.  If no row
396       matches, packets are allowed by default.  (Default-deny treatment is
397       possible: add a rule with <ref column="priority"/> 0, <code>0</code> as
398       <ref column="match"/>, and <code>deny</code> as <ref column="action"/>.)
399     </p>
400
401     <column name="priority">
402       <p>
403         The ACL rule's priority.  Rules with numerically higher priority
404         take precedence over those with lower.  If two ACL rules with
405         the same priority both match, then the one actually applied to a
406         packet is undefined.
407       </p>
408
409       <p>
410         Return traffic from an <code>allow-related</code> flow is always
411         allowed and cannot be changed through an ACL.
412       </p>
413     </column>
414
415     <column name="direction">
416       <p>Direction of the traffic to which this rule should apply:</p>
417       <ul>
418         <li>
419           <code>from-lport</code>: Used to implement filters on traffic
420           arriving from a logical port.  These rules are applied to the
421           logical switch's ingress pipeline.
422         </li>
423         <li>
424           <code>to-lport</code>: Used to implement filters on traffic
425           forwarded to a logical port.  These rules are applied to the
426           logical switch's egress pipeline.
427         </li>
428       </ul>
429     </column>
430
431     <column name="match">
432       <p>
433         The packets that the ACL should match, in the same expression
434         language used for the <ref column="match" table="Logical_Flow"
435         db="OVN_Southbound"/> column in the OVN Southbound database's
436         <ref table="Logical_Flow" db="OVN_Southbound"/> table.  The
437         <code>outport</code> logical port is only available in the
438         <code>to-lport</code> direction (the <code>inport</code> is
439         available in both directions).
440       </p>
441
442       <p>
443         By default all traffic is allowed.  When writing a more
444         restrictive policy, it is important to remember to allow flows
445         such as ARP and IPv6 neighbor discovery packets.
446       </p>
447
448       <p>
449         Note that you can not create an ACL matching on a port with
450         type=router.
451       </p>
452
453       <p>
454         Note that when <code>localnet</code> port exists in a lswitch, for
455         <code>to-lport</code> direction, the <code>inport</code> works only if
456         the <code>to-lport</code> is located on the same chassis as the
457         <code>inport</code>.
458       </p>
459     </column>
460
461     <column name="action">
462       <p>The action to take when the ACL rule matches:</p>
463       <ul>
464         <li>
465           <code>allow</code>: Forward the packet.
466         </li>
467
468         <li>
469           <code>allow-related</code>: Forward the packet and related traffic
470           (e.g. inbound replies to an outbound connection).
471         </li>
472
473         <li>
474           <code>drop</code>: Silently drop the packet.
475         </li>
476
477         <li>
478           <code>reject</code>: Drop the packet, replying with a RST for TCP or
479           ICMP unreachable message for other IP-based protocols.
480           <code>Not implemented--currently treated as drop</code>
481         </li>
482       </ul>
483     </column>
484
485     <column name="log">
486       <p>
487         If set to <code>true</code>, packets that match the ACL will trigger a
488         log message on the transport node or nodes that perform ACL processing.
489         Logging may be combined with any <ref column="action"/>.
490       </p>
491
492       <p>
493         Logging is not yet implemented.
494       </p>
495     </column>
496
497     <group title="Common Columns">
498       <column name="external_ids">
499         See <em>External IDs</em> at the beginning of this document.
500       </column>
501     </group>
502   </table>
503
504   <table name="Logical_Router" title="L3 logical router">
505     <p>
506       Each row represents one L3 logical router.
507     </p>
508
509     <column name="name">
510       <p>
511         A name for the logical router.  This name has no special meaning or purpose
512         other than to provide convenience for human interaction with the ovn-nb
513         database.  There is no requirement for the name to be unique.  The
514         logical router's UUID should be used as the unique identifier.
515       </p>
516     </column>
517
518     <column name="ports">
519       The router's ports.
520     </column>
521
522     <column name="default_gw">
523       IP address to use as default gateway, if any.
524     </column>
525
526     <group title="Common Columns">
527       <column name="external_ids">
528         See <em>External IDs</em> at the beginning of this document.
529       </column>
530     </group>
531   </table>
532
533   <table name="Logical_Router_Port" title="L3 logical router port">
534     <p>
535       A port within an L3 logical router.
536     </p>
537
538     <p>
539       Exactly one <ref table="Logical_Router"/> row must reference a given
540       logical router port.
541     </p>
542
543     <column name="name">
544       <p>
545         A name for the logical router port.
546       </p>
547
548       <p>
549         In addition to provide convenience for human interaction with the
550         ovn-nb database, this column is used as reference by its patch port in
551         <ref table="Logical_Port"/> or another logical router port in <ref
552         table="Logical_Router_Port"/>.
553       </p>
554     </column>
555
556     <column name="network">
557       The IP address of the router and the netmask.  For example,
558       <code>192.168.0.1/24</code> indicates that the router's IP address is
559       192.168.0.1 and that packets destined to 192.168.0.<var>x</var> should be
560       routed to this port.
561     </column>
562
563     <column name="mac">
564       The Ethernet address that belongs to this router port.
565     </column>
566
567     <column name="enabled">
568       This column is used to administratively set port state.  If this column
569       is empty or is set to <code>true</code>, the port is enabled.  If this
570       column is set to <code>false</code>, the port is disabled.  A disabled
571       port has all ingress and egress traffic dropped.
572     </column>
573
574     <group title="Attachment">
575       <p>
576         A given router port serves one of two purposes:
577       </p>
578
579       <ul>
580         <li>
581           To attach a logical switch to a logical router.  A logical router
582           port of this type is referenced by exactly one <ref
583           table="Logical_Port"/> of type <code>router</code>.  The value of
584           <ref column="name"/> is set as <code>router-port</code> in column
585           <ref column="options"/> of <ref table="Logical_Port"/>.
586           In this case <ref column="peer"/> column is empty.
587         </li>
588
589         <li>
590           To connect one logical router to another.  This requires a pair of
591           logical router ports, each connected to a different router.  Each
592           router port in the pair specifies the other in its <ref
593           column="peer"/> column.  No <ref table="Logical_Switch"/> refers to
594           the router port.
595         </li>
596       </ul>
597
598       <column name="peer">
599         <p>
600           For a router port used to connect two logical routers, this
601           identifies the other router port in the pair by <ref column="name"/>.
602         </p>
603
604         <p>
605           For a router port attached to a logical switch, this column is empty.
606         </p>
607       </column>
608     </group>
609
610     <group title="Common Columns">
611       <column name="external_ids">
612         See <em>External IDs</em> at the beginning of this document.
613       </column>
614     </group>
615   </table>
616 </database>