实验5：开源控制器实践——POX

一、实验目的
1、能够理解 POX 控制器的工作原理；
2、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；
3、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
1、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）

 

　　创建topo

sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10

 

 

2、阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块

　　使用pox控制器

在CLI界面下打开h1、h2和h3终端

　　 

h2和h3使用开启抓包（抓取eth0端口）

tcpdump -nn -i h2-eth0 #抓取h2-eth0端口的数据包
tcpdump -nn -i h3-eth0 #抓取h3-eth0端口的数据包

 

 

 

 

h1 ping h2

 

h1 ping h3

 

结论：无论h1 ping h2 还是 h1 ping h3 ,h2和h3均能抓到包，即验证了Hub模块的作用：将数据包广播转发

3、阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图，使用 tcpdump 验证Switch模块。

　　先清除:sudo mn --clean

　　再重新创建topo

 

运行L2_learning模块

./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning

 

在CLI界面下打开h1、h2和h3终端，h1,h2和h3使用开启抓包（抓取eth0端口）

在CLI界面下打开h1、h2和h3终端
xterm h1 h2 h3
h1,h2和h3使用开启抓包（抓取eth0端口）
tcpdump -nn -i h1-eth0 #抓取h1-eth0端口的数据包
tcpdump -nn -i h2-eth0 #抓取h2-eth0端口的数据包
tcpdump -nn -i h3-eth0 #抓取h3-eth0端口的数据包

h1 ping h2

 

h1 ping h3

 

结论：h1 ping h2 和h1 ping h3，只有相应主机可以抓到包，即验证了Switch模块的作用：让OpenFlow交换机实现L2自学习

 程序流程图

 

(二)进阶要求
1、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。

• SendFlowInSingle3.py

  

• 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)
  
  

  查看流表项

  sudo ovs-ofctl -O OpenFlow10 dump-flows s1

  

   

    2.基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。

• SendPoxHardTimeOut.py

  from pox.core import core
  import pox.openflow.libopenflow_01 as of
  
  class SendPoxHardTimeOut(object):
      def __init__(self):
          core.openflow.addListeners(self)
      def _handle_ConnectionUp(self, event):
      
      
          msg = of.ofp_flow_mod()  
          msg.priority = 3
          msg.match.in_port = 1 
          msg.hard_timeout = 10  #硬超时10秒
          event.connection.send(msg)
          
          msg = of.ofp_flow_mod()  
          msg.priority = 1
          msg.match.in_port = 1 
          msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = of.OFPP_ALL)) 
          event.connection.send(msg)
  
          
          msg = of.ofp_flow_mod()  
          msg.priority = 3
          msg.match.in_port = 3 
          msg.hard_timeout = 10  #硬超时10秒
          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 = of.OFPP_ALL))
          event.connection.send(msg)
  
  def launch():
      core.registerNew(SendPoxHardTimeOut)

  基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。（先运行SendFlowSingle3，先通再断再恢复)

基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。（直接运行SendPoxHardTimeOut，先断后通，能验证流表项生效即可）