实验5：开源控制器实践——POX
实验5：开源控制器实践——POX
一、实验目的
- 能够理解 POX 控制器的工作原理；
- 通过验证POX的forwarding.hub和forwarding.l2_learning模块，初步掌握POX控制器的使用方法；
- 能够运用 POX控制器编写自定义网络应用程序，进一步熟悉POX控制器流表下发的方法。
二、实验环境
Ubuntu 20.04 Desktop amd64
三、实验要求
（一）基本要求
- 搭建下图所示SDN拓扑，协议使用Open Flow 1.0，控制器使用部署于本地的POX（默认监听6633端口）
- 使用命令
sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10搭建上述拓扑
2.阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；
- 开启pox，运行hub模块：
./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub - 使用命令
mininet> xterm h2 h3开启主机终端 - 在h2主机终端中输入
tcpdump -nn -i h2-eth0 - 在h3主机终端中输入
tcpdump -nn -i h3-eth0 - h1 ping h2
- h1 ping h3
3.阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图，使用 tcpdump 验证Switch模块。
（1）画出流程图
（2）使用 tcpdump 验证Switch模块
- 开启pox，运行L2_learning模块：
./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning - h1 ping h2
- h1 ping h3
（二）进阶要求
- 重新搭建（一）的拓扑，此时交换机内无流表规则，拓扑内主机互不相通；编写Python程序自定义一个POX模块SendFlowInSingle3，并且将拓扑连接至SendFlowInSingle3（默认端口6633），实现向s1发送流表规则使得所有主机两两互通。
- 基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。
（1）重新搭建（一）的拓扑，并使用命令dpctl del-flows删除流表，执行该命令后，所有主机都无法ping通
（2）Python程序自定义一个POX模块SendFlowInSingle3
from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of
class SendFlowInSingle3(object):
def __init__(self):
core.openflow.addListeners(self)
def _handle_ConnectionUp(self, event):
msg = of.ofp_flow_mod() # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 1 # 使数据包进入端口1
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2)) # 从端口2转发出去
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3)) # 从端口3转发出去
event.connection.send(msg)
msg = of.ofp_flow_mod() # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 2 # 使数据包进入端口2
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1)) # 从端口1转发出去
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3)) # 从端口3转发出去
event.connection.send(msg)
msg = of.ofp_flow_mod() # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 3 # 使数据包进入端口3
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1)) # 从端口1转发出去
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2)) # 从端口2转发出去
event.connection.send(msg)
def launch():
core.registerNew(SendFlowInSingle3)
- 可以发现，运行SendFlowInSingle3模块后，所有主机两两互通
2.基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。
- 代码
from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of
class SendFlowInSingle3(object):
def __init__(self):
core.openflow.addListeners(self)
def _handle_ConnectionUp(self, event):
msg = of.ofp_flow_mod()
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 1
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))
# msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))
event.connection.send(msg)
msg = of.ofp_flow_mod()
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 2
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))
event.connection.send(msg)
msg = of.ofp_flow_mod()
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 3
# msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))
event.connection.send(msg)
def launch():
core.registerNew(SendFlowInSingle3)
- 结果
四、个人总结
基本要求部分难度适中，但进阶的流表编写有较大难度，Hub模块和Switch模块的理解相对而言较为透彻。在h1 ping h2时 h2 和 h3 都能收到ICMP报文 说明Hub模块在每个交换机上安装泛洪通配符规则，将数据包广播转发，此时交换机等效于集线器或广播交换机。在h1 ping h2时，只有h2能收到ICMP报文，说明switch模块让Openflow交换机实现L2自学习，交换机对数据包进行了学习，实现从相应的端口发出，只有目的主机可以抓取到报文。在运行自定义POX模块时，使用./pox.py log.level --DEBUG forwarding.SendFlowInSingle3命令，终端提示找不到相应的py文件。仔细检查后，发现自定义模块的py文件文件名命名有问题，改为SendFlowInSingle3.py后，自定义POX模块运行成功。
