Open Vswitch Projekt

Ziel

In diesem Artikel wird beschrieben, wie man unter Linux mit Open vSwitch (OVS) eine Schulungsumgebung aufbaut, die einem Cisco Catalyst oder Nexus Switch ähnelt. Funktionen im ersten Schritt:

• bis zu 18 Interfaces (port1–port18)
• VLANs (1, 21, 22, 23)
• 1 Trunk-Port mit VLAN 1 (native untagged) + VLANs 21/22/23 getaggt
• mehrere Access-Ports (je ein VLAN)
• 1 Mirror-Port (SPAN)
• SNMPv3 zur Überwachung
• Management-IP im VLAN 1

Voraussetzungen

• Debian 13
• Linux-VM mit ≥ 18 Netzwerkkarten (port1–port18)
• Root-Zugriff
• In VirtualBox/KVM: alle NICs auf Promiscuous Mode: Allow All

Hostname setzen

hostnamectl set-hostname ovs.lab.int

Installation

apt update
apt install openvswitch-switch snmpd snmp

Netzwerkinterfaces umbenennen (port1–port24)

Die Netzwerkinterfaces werden per udev-Regel dauerhaft und zuverlässig in port1–port24 umbenannt. Die Benennung erfolgt anhand der PCI-Bus-Adresse — dadurch funktionieren die Regeln auch nach einem Klon ohne Änderung.

Regeln in der VM generieren

i=1
for pci in $(lspci | grep Ethernet | awk '{print $1}'); do
    echo "SUBSYSTEM==\"net\", ACTION==\"add\", KERNELS==\"0000:$pci\", NAME=\"port$i\""
    ((i++))
done > /etc/udev/rules.d/10-ovs-nics.rules

Kontrolle

cat /etc/udev/rules.d/10-ovs-nics.rules

Änderungen aktivieren

udevadm control --reload-rules
reboot

Interfaces per /etc/network/interfaces konfigurieren

port1–port23 werden als manual eingetragen — kein DHCP, keine IP, nur den Link bereitstellen für OVS. port24 ist der NAT-Konsolen-Port und läuft außerhalb von OVS per DHCP:

cat > /etc/network/interfaces << 'EOF'
source /etc/network/interfaces.d/*

auto lo
iface lo inet loopback

auto port1
iface port1 inet manual

auto port2
iface port2 inet manual

auto port3
iface port3 inet manual

auto port4
iface port4 inet manual

auto port5
iface port5 inet manual

auto port6
iface port6 inet manual

auto port7
iface port7 inet manual

auto port8
iface port8 inet manual

auto port9
iface port9 inet manual

auto port10
iface port10 inet manual

auto port11
iface port11 inet manual

auto port12
iface port12 inet manual

auto port13
iface port13 inet manual

auto port14
iface port14 inet manual

auto port15
iface port15 inet manual

auto port16
iface port16 inet manual

auto port17
iface port17 inet manual

auto port18
iface port18 inet manual

auto port19
iface port19 inet manual

auto port20
iface port20 inet manual

auto port21
iface port21 inet manual

auto port22
iface port22 inet manual

auto port23
iface port23 inet manual

auto port24
iface port24 inet dhcp

EOF

Änderungen aktivieren

udevadm control --reload-rules
reboot

Kontrolle nach dem Reboot

ip link show

Erwartete Ausgabe: Interfaces port1 bis port18 sind sichtbar.

OVS-Bridge anlegen

ovs-vsctl add-br sw0

Trunk-Port konfigurieren (z. B. Richtung OPNsense/Router)

ovs-vsctl add-port sw0 port1 tag=1 trunks=21,22,23 vlan_mode=native-untagged

Access-Ports konfigurieren

Tabelle

Port(s)	Typ	VLAN(s)	Bestimmung
port1	Trunk	1 (Untagged), 21, 22, 23 (Tagged)	Uplink zu Router / OPNsense
port2 – 10	Access	21 (DMZ)	Server-Zone / DMZ
port11 – 15	Access	22 (LAN)	Client-Netz
port16 – 20	Access	23 (Server)	Interne Dienste
port21 – 22	Access	1 (Management)	Reserve / Admin-Geräte
port23	Mirror	Alle (SPAN)	IDS / Monitoring / Wireshark
port24	Out-of-Band	–	Management-Konsole (Host-NAT)

Befehle

ovs-vsctl add-port sw0 port2  tag=21
ovs-vsctl add-port sw0 port3  tag=21
ovs-vsctl add-port sw0 port4  tag=21
ovs-vsctl add-port sw0 port5  tag=21
ovs-vsctl add-port sw0 port6  tag=21
ovs-vsctl add-port sw0 port7  tag=21
ovs-vsctl add-port sw0 port8  tag=21
ovs-vsctl add-port sw0 port9  tag=21
ovs-vsctl add-port sw0 port10 tag=21
ovs-vsctl add-port sw0 port11 tag=22
ovs-vsctl add-port sw0 port12 tag=22
ovs-vsctl add-port sw0 port13 tag=22
ovs-vsctl add-port sw0 port14 tag=22
ovs-vsctl add-port sw0 port15 tag=22
ovs-vsctl add-port sw0 port16 tag=23
ovs-vsctl add-port sw0 port17 tag=23
ovs-vsctl add-port sw0 port18 tag=23
ovs-vsctl add-port sw0 port19 tag=23
ovs-vsctl add-port sw0 port20 tag=23
ovs-vsctl add-port sw0 port21 tag=1
ovs-vsctl add-port sw0 port22 tag=1

Interface der VLANs anlegen

ovs-vsctl add-port sw0 mgmt   tag=1  -- set interface mgmt   type=internal
ovs-vsctl add-port sw0 dmz    tag=21 -- set interface dmz    type=internal
ovs-vsctl add-port sw0 lan    tag=22 -- set interface lan    type=internal
ovs-vsctl add-port sw0 server tag=23 -- set interface server type=internal

Management-IP per /etc/network/interfaces setzen:

cat >> /etc/network/interfaces << 'EOF'

auto mgmt
iface mgmt inet static
    address 172.26.56.2/26
    gateway 172.26.56.1
    dns-nameservers 172.26.56.1
    dns-search it2XX.int
EOF

ifup mgmt

Mirror-Port konfigurieren (SPAN)

port23 dient als Mirror-Ausgang — dort kann ein IDS oder Wireshark angeschlossen werden:

ovs-vsctl add-port sw0 port23
ovs-vsctl -- --id=@p get port port23 \
          -- --id=@m create Mirror name=mirror0 \
          select-all=true \
          select-vlan=21,22,23 \
          output-port=@p \
          -- set Bridge sw0 mirrors=@m

Kontrolle

ovs-vsctl list Mirror

Erwartete Ausgabe (gekürzt):

• name: mirror0
• select-vlan: [1,21,22,23]
• output-port: port23

Nutzung

• An port23 wird ein IDS oder ein Analyse-System (z. B. Wireshark/tcpdump) angeschlossen
• Dort ist der gesamte Traffic der VLANs 21, 22 und 23 sichtbar

SNMPv3 konfigurieren

Datei /etc/snmp/snmpd.conf anpassen

###########################################################################
# SECTION: System Information
###########################################################################
sysLocation    Lab
sysContact     admin <admin@lab.int>
sysServices    72

###########################################################################
# SECTION: Agent Operating Mode
###########################################################################
master agentx
agentaddress udp:161,udp6:161

###########################################################################
# SECTION: Access Control
###########################################################################

# View: alles unterhalb der MIB-Wurzel
view full included .1

# SNMPv1/v2c deaktiviert - keine rocommunity Einträge

# SNMPv3 User
createUser ovsuser SHA "123Start$" AES "Passw0rd"
rouser ovsuser authPriv -V full

includeDir /etc/snmp/snmpd.conf.d
HERE

Restart

systemctl restart snmpd

Test der SNMPv3-Abfrage

snmpwalk -v3 -u ovsuser -l authPriv -a SHA -A 123Start$ -x AES -X Passw0rd localhost

Wichtige Befehle

OVS-Diagnose

Zeigt die komplette OVS-Bridge-Konfiguration (Bridges, Ports, VLAN-Tags).

• ovs-vsctl show

Listet alle Ports, die an der Bridge sw0 hängen.

• ovs-vsctl list-ports sw0

Zeigt Details zum Port port2 (inklusive VLAN-Tag).

• ovs-vsctl list interface port2

Zeigt, welche VLANs auf dem Trunk-Port port1 erlaubt sind.

• ovs-vsctl get port port1 trunks

Zeigt den Zustand der Datenebene (DPIF-Interfaces, OpenFlow).

• ovs-dpctl show

Zeigt die Forwarding Database (FDB), ähnlich wie show mac address-table auf Cisco.

• ovs-appctl fdb/show sw0

Zeigt vorhandene SPAN/Mirror-Konfigurationen.

• ovs-appctl mirror/list sw0

VLAN-Konfiguration ändern

Setzt port2 als Access-Port im VLAN 10 (untagged).

• ovs-vsctl set port port2 tag=10

Setzt port3 als Trunk-Port für VLAN 10, 20 und 30 (getagged).

• ovs-vsctl set port port3 trunks=10,20,30

Setzt port3 als Trunk-Port, VLAN 10 untagged (native), VLAN 20 und 30 getagged.

• ovs-vsctl set port port3 tag=10 trunks=20,30

Entfernt VLAN-Zuweisung von port2 bzw. VLAN 20 von port3.

• ovs-vsctl remove port port2 tag
• ovs-vsctl remove port port3 trunks 20

Ergebnis

• port1 = Trunk (VLAN 1 native untagged, VLAN 21/22/23 getaggt)
• port2–port22 = Access-Ports (je VLAN, untagged) — 14 für VMs, 2 Reserve
• port23 = Mirror/SPAN-Ausgang (außerhalb OVS)
• port24 = NAT-Konsolen-Port, DHCP (außerhalb OVS, SSH Port 2222)
• mgmt = Management-Port im VLAN 1 mit IP 172.26.56.2/26
• SNMPv3 = Überwachung aller Interfaces möglich

Nächste Schritte

• Weitere VLANs hinzufügen
• Layer-3 Routing mit OVS oder FRRouting ergänzen
• VXLAN/EVPN mit OVN erproben