c3b493424eff776078f396df8d083e363d1a3309
[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     <column name="name">
39       <p>
40         A name for the logical switch.  This name has no special meaning or purpose
41         other than to provide convenience for human interaction with the ovn-nb
42         database.  There is no requirement for the name to be unique.  The
43         logical switch's UUID should be used as the unique identifier.
44       </p>
45     </column>
46
47     <column name="ports">
48       <p>
49         The logical ports connected to the logical switch.
50       </p>
51
52       <p>
53         It is an error for multiple logical switches to include the same
54         logical port.
55       </p>
56     </column>
57
58     <column name="acls">
59       Access control rules that apply to packets within the logical switch.
60     </column>
61
62     <group title="Common Columns">
63       <column name="external_ids">
64         See <em>External IDs</em> at the beginning of this document.
65       </column>
66     </group>
67   </table>
68
69   <table name="Logical_Port" title="L2 logical switch port">
70     <p>
71       A port within an L2 logical switch.
72     </p>
73
74     <group title="Core Features">
75       <column name="name">
76         <p>
77           The logical port name.
78         </p>
79
80         <p>
81           For entities (VMs or containers) that are spawned in the hypervisor,
82           the name used here must match those used in the <ref key="iface-id"
83           table="Interface" column="external_ids" db="Open_vSwitch"/> in the
84           <ref db="Open_vSwitch"/> database's <ref table="Interface"
85           db="Open_vSwitch"/> table, because hypervisors use <ref key="iface-id"
86           table="Interface" column="external_ids" db="Open_vSwitch"/> as a lookup
87           key to identify the network interface of that entity.
88         </p>
89
90         <p>
91           For containers that share a VIF within a VM, the name can be any
92           unique identifier.  See <code>Containers</code>, below, for more
93           information.
94         </p>
95       </column>
96
97       <column name="type">
98         <p>
99           Specify a type for this logical port.  Logical ports can be used to
100           model other types of connectivity into an OVN logical switch.  The
101           following types are defined:
102         </p>
103
104         <dl>
105           <dt>(empty string)</dt>
106           <dd>
107             A VM (or VIF) interface.
108           </dd>
109
110           <dt><code>router</code></dt>
111           <dd>
112             A connection to a logical router.
113           </dd>
114
115           <dt><code>localnet</code></dt>
116           <dd>
117             A connection to a locally accessible network from each
118             <code>ovn-controller</code> instance.  A logical switch can only
119             have a single <code>localnet</code> port attached and at most one
120             regular logical port.  This is used to model direct connectivity to
121             an existing network.
122           </dd>
123
124           <dt><code>vtep</code></dt>
125           <dd>
126             A port to a logical switch on a VTEP gateway.
127           </dd>
128         </dl>
129       </column>
130     </group>
131
132     <group title="Options">
133       <column name="options">
134         This column provides key/value settings specific to the logical port
135         <ref column="type"/>.  The type-specific options are described
136         individually below.
137       </column>
138
139       <group title="Options for router ports">
140         <p>
141           These options apply when <ref column="type"/> is <code>router</code>.
142         </p>
143
144         <p>
145           If a given logical switch has multiple <code>router</code> ports, the
146           <ref table="Logical_Router_Port"/> rows that they reference must be
147           all on the same <ref table="Logical_Router"/> (for different
148           subnets).
149         </p>
150
151         <column name="options" key="router-port">
152           Required.  The <ref column="name"/> of the <ref
153           table="Logical_Router_Port"/> to which this logical switch port is
154           connected.
155         </column>
156       </group>
157
158       <group title="Options for localnet ports">
159         <p>
160           These options apply when <ref column="type"/> is
161           <code>localnet</code>.
162         </p>
163
164         <column name="options" key="network_name">
165           Required.  The name of the network to which the <code>localnet</code>
166           port is connected.  Each hypervisor, via <code>ovn-controller</code>,
167           uses its local configuration to determine exactly how to connect to
168           this locally accessible network.
169         </column>
170       </group>
171
172       <group title="Options for vtep ports">
173         <p>
174           These options apply when <ref column="type"/> is <code>vtep</code>.
175         </p>
176
177         <column name="options" key="vtep-physical-switch">
178           Required.  The name of the VTEP gateway.
179         </column>
180
181         <column name="options" key="vtep-logical-switch">
182           Required.  A logical switch name connected by the VTEP gateway.
183         </column>
184       </group>
185
186       <group title="VMI (or VIF) Options">
187         <p>
188           These options apply to logical ports with <ref column="type"/> having
189           (empty string)
190         </p>
191
192         <column name="options" key="policing_rate">
193           If set, indicates the maximum rate for data sent from this interface,
194           in kbps. Data exceeding this rate is dropped.
195         </column>
196
197         <column name="options" key="policing_burst">
198           If set, indicates the maximum burst size for data sent from this
199           interface, in kb.
200         </column>
201       </group>
202     </group>
203
204     <group title="Containers">
205       <p>
206         When a large number of containers are nested within a VM, it may be too
207         expensive to dedicate a VIF to each container.  OVN can use VLAN tags
208         to support such cases.  Each container is assigned a VLAN ID and each
209         packet that passes between the hypervisor and the VM is tagged with the
210         appropriate ID for the container.  Such VLAN IDs never appear on a
211         physical wire, even inside a tunnel, so they need not be unique except
212         relative to a single VM on a hypervisor.
213       </p>
214
215       <p>
216         These columns are used for VIFs that represent nested containers using
217         shared VIFs.  For VMs and for containers that have dedicated VIFs, they
218         are empty.
219       </p>
220
221       <column name="parent_name">
222         The VM interface through which the nested container sends its network
223         traffic.  This must match the <ref column="name"/> column for some
224         other <ref table="Logical_Port"/>.
225       </column>
226
227       <column name="tag">
228         <p>
229           The VLAN tag in the network traffic associated with a container's
230           network interface.
231         </p>
232
233         <p>
234           When <ref column="type"/> is set to <code>localnet</code>, this can
235           be set to indicate that the port represents a connection to a
236           specific VLAN on a locally accessible network. The VLAN ID is used to
237           match incoming traffic and is also added to outgoing traffic.
238         </p>
239       </column>
240     </group>
241
242     <group title="Port State">
243       <column name="up">
244         This column is populated by <code>ovn-northd</code>, rather than by the
245         CMS plugin as is most of this database.  When a logical port is bound
246         to a physical location in the OVN Southbound database <ref
247         db="OVN_Southbound" table="Binding"/> table, <code>ovn-northd</code>
248         sets this column to <code>true</code>; otherwise, or if the port
249         becomes unbound later, it sets it to <code>false</code>.  This allows
250         the CMS to wait for a VM's (or container's) networking to become active
251         before it allows the VM (or container) to start.
252       </column>
253
254       <column name="enabled">
255         This column is used to administratively set port state.  If this column
256         is empty or is set to <code>true</code>, the port is enabled.  If this
257         column is set to <code>false</code>, the port is disabled.  A disabled
258         port has all ingress and egress traffic dropped.
259       </column>
260
261     </group>
262
263     <group title="Addressing">
264       <column name="addresses">
265         <p>
266           Addresses owned by the logical port.
267         </p>
268
269         <p>
270           Each element in the set must take one of the following forms:
271         </p>
272
273         <dl>
274           <dt><code><var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var></code></dt>
275           <dd>
276             <p>
277               An Ethernet address owned by the logical port.  Like a physical
278               Ethernet NIC, a logical port ordinarily has a single fixed
279               Ethernet address.
280             </p>
281
282             <p>
283               When a OVN logical switch processes a unicast Ethernet frame
284               whose destination MAC address is in a logical port's <ref
285               column="addresses"/> column, it delivers it only to that port, as
286               if a MAC learning process had learned that MAC address on the
287               port.
288             </p>
289           </dd>
290
291           <dt><code><var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var> <var>a</var>.<var>b</var>.<var>c</var>.<var>d</var></code></dt>
292           <dd>
293             <p>
294               This form has all the effects of the previous form.  It also
295               indicates that the logical port owns the given IPv4 address.
296             </p>
297
298             <p>
299               The OVN logical switch uses this information to synthesize
300               responses to ARP requests without traversing the physical
301               network.  The OVN logical router connected to the logical switch,
302               if any, uses this information to avoid issuing ARP requests for
303               logical switch ports.
304             </p>
305
306             <p>
307               Note that the order here is important. The Ethernet address must
308               be listed before the IP address.
309             </p>
310           </dd>
311
312           <dt><code>unknown</code></dt>
313           <dd>
314             This indicates that the logical port has an unknown set of Ethernet
315             addresses.  When an OVN logical switch processes a unicast Ethernet
316             frame whose destination MAC address is not in any logical port's
317             <ref column="addresses"/> column, it delivers it to the port (or
318             ports) whose <ref column="addresses"/> columns include
319             <code>unknown</code>.
320           </dd>
321         </dl>
322       </column>
323
324       <column name="port_security">
325         <p>
326           A set of L2 (Ethernet) addresses from which the logical port is
327           allowed to send packets and to which it is allowed to receive
328           packets.  If this column is empty, all addresses are permitted.
329           Logical ports are always allowed to receive packets addressed to
330           multicast and broadcast addresses.
331         </p>
332
333         <p>
334           Each member of the set is an Ethernet address in the form
335           <var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>:<var>xx</var>.
336         </p>
337
338         <p>
339           This specification will be extended to support L3 port security.
340         </p>
341       </column>
342     </group>
343
344     <group title="Common Columns">
345       <column name="external_ids">
346         See <em>External IDs</em> at the beginning of this document.
347       </column>
348     </group>
349   </table>
350
351   <table name="ACL" title="Access Control List (ACL) rule">
352     <p>
353       Each row in this table represents one ACL rule for a logical switch
354       that points to it through its <ref column="acls"/> column.  The <ref
355       column="action"/> column for the highest-<ref column="priority"/>
356       matching row in this table determines a packet's treatment.  If no row
357       matches, packets are allowed by default.  (Default-deny treatment is
358       possible: add a rule with <ref column="priority"/> 0, <code>0</code> as
359       <ref column="match"/>, and <code>deny</code> as <ref column="action"/>.)
360     </p>
361
362     <column name="priority">
363       <p>
364         The ACL rule's priority.  Rules with numerically higher priority
365         take precedence over those with lower.  If two ACL rules with
366         the same priority both match, then the one actually applied to a
367         packet is undefined.
368       </p>
369
370       <p>
371         Return traffic from an <code>allow-related</code> flow is always
372         allowed and cannot be changed through an ACL.
373       </p>
374     </column>
375
376     <column name="direction">
377       <p>Direction of the traffic to which this rule should apply:</p>
378       <ul>
379         <li>
380           <code>from-lport</code>: Used to implement filters on traffic
381           arriving from a logical port.  These rules are applied to the
382           logical switch's ingress pipeline.
383         </li>
384         <li>
385           <code>to-lport</code>: Used to implement filters on traffic
386           forwarded to a logical port.  These rules are applied to the
387           logical switch's egress pipeline.
388         </li>
389       </ul>
390     </column>
391
392     <column name="match">
393       <p>
394         The packets that the ACL should match, in the same expression
395         language used for the <ref column="match" table="Logical_Flow"
396         db="OVN_Southbound"/> column in the OVN Southbound database's
397         <ref table="Logical_Flow" db="OVN_Southbound"/> table.  The
398         <code>outport</code> logical port is only available in the
399         <code>to-lport</code> direction (the <code>inport</code> is
400         available in both directions).
401       </p>
402
403       <p>
404         By default all traffic is allowed.  When writing a more
405         restrictive policy, it is important to remember to allow flows
406         such as ARP and IPv6 neighbor discovery packets.
407       </p>
408
409       <p>
410         Note that you can not create an ACL matching on a port with
411         type=router.
412       </p>
413     </column>
414
415     <column name="action">
416       <p>The action to take when the ACL rule matches:</p>
417       <ul>
418         <li>
419           <code>allow</code>: Forward the packet.
420         </li>
421
422         <li>
423           <code>allow-related</code>: Forward the packet and related traffic
424           (e.g. inbound replies to an outbound connection).
425         </li>
426
427         <li>
428           <code>drop</code>: Silently drop the packet.
429         </li>
430
431         <li>
432           <code>reject</code>: Drop the packet, replying with a RST for TCP or
433           ICMP unreachable message for other IP-based protocols.
434           <code>Not implemented--currently treated as drop</code>
435         </li>
436       </ul>
437     </column>
438
439     <column name="log">
440       <p>
441         If set to <code>true</code>, packets that match the ACL will trigger a
442         log message on the transport node or nodes that perform ACL processing.
443         Logging may be combined with any <ref column="action"/>.
444       </p>
445
446       <p>
447         Logging is not yet implemented.
448       </p>
449     </column>
450
451     <group title="Common Columns">
452       <column name="external_ids">
453         See <em>External IDs</em> at the beginning of this document.
454       </column>
455     </group>
456   </table>
457
458   <table name="Logical_Router" title="L3 logical router">
459     <p>
460       Each row represents one L3 logical router.
461     </p>
462
463     <column name="name">
464       <p>
465         A name for the logical router.  This name has no special meaning or purpose
466         other than to provide convenience for human interaction with the ovn-nb
467         database.  There is no requirement for the name to be unique.  The
468         logical router's UUID should be used as the unique identifier.
469       </p>
470     </column>
471
472     <column name="ports">
473       The router's ports.
474     </column>
475
476     <column name="default_gw">
477       IP address to use as default gateway, if any.
478     </column>
479
480     <group title="Common Columns">
481       <column name="external_ids">
482         See <em>External IDs</em> at the beginning of this document.
483       </column>
484     </group>
485   </table>
486
487   <table name="Logical_Router_Port" title="L3 logical router port">
488     <p>
489       A port within an L3 logical router.
490     </p>
491
492     <p>
493       Exactly one <ref table="Logical_Router"/> row must reference a given
494       logical router port.
495     </p>
496
497     <column name="name">
498       <p>
499         A name for the logical router port.
500       </p>
501
502       <p>
503         In addition to provide convenience for human interaction with the
504         ovn-nb database, this column is used as reference by its patch port in
505         <ref table="Logical_Port"/> or another logical router port in <ref
506         table="Logical_Router_Port"/>.
507       </p>
508     </column>
509
510     <column name="network">
511       The IP address of the router and the netmask.  For example,
512       <code>192.168.0.1/24</code> indicates that the router's IP address is
513       192.168.0.1 and that packets destined to 192.168.0.<var>x</var> should be
514       routed to this port.
515     </column>
516
517     <column name="mac">
518       The Ethernet address that belongs to this router port.
519     </column>
520
521     <column name="enabled">
522       This column is used to administratively set port state.  If this column
523       is empty or is set to <code>true</code>, the port is enabled.  If this
524       column is set to <code>false</code>, the port is disabled.  A disabled
525       port has all ingress and egress traffic dropped.
526     </column>
527
528     <group title="Attachment">
529       <p>
530         A given router port serves one of two purposes:
531       </p>
532
533       <ul>
534         <li>
535           To attach a logical switch to a logical router.  A logical router
536           port of this type is referenced by exactly one <ref
537           table="Logical_Port"/> of type <code>router</code>.  The value of
538           <ref column="name"/> is set as <code>router-port</code> in column
539           <ref column="options"/> of <ref table="Logical_Port"/>.
540           In this case <ref column="peer"/> column is empty.
541         </li>
542
543         <li>
544           To connect one logical router to another.  This requires a pair of
545           logical router ports, each connected to a different router.  Each
546           router port in the pair specifies the other in its <ref
547           column="peer"/> column.  No <ref table="Logical_Switch"/> refers to
548           the router port.
549         </li>
550       </ul>
551
552       <column name="peer">
553         <p>
554           For a router port used to connect two logical routers, this
555           identifies the other router port in the pair by <ref column="name"/>.
556         </p>
557
558         <p>
559           For a router port attached to a logical switch, this column is empty.
560         </p>
561       </column>
562     </group>
563
564     <group title="Common Columns">
565       <column name="external_ids">
566         See <em>External IDs</em> at the beginning of this document.
567       </column>
568     </group>
569   </table>
570 </database>