实验1：SDN拓扑实践

实验1：SDN拓扑实践

一、实验目的

1. 能够使用源码安装Mininet；
2. 能够使用Mininet的可视化工具生成拓扑；
3. 能够使用Mininet的命令行生成特定拓扑；
4. 能够使用Mininet交互界面管理SDN拓扑；
5. 能够使用Python脚本构建SDN拓扑。

二、实验环境

1. 下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
2. 在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64；

三、实验要求

（一）基本要求

1. 在Ubuntu系统的home目录下创建一个目录，目录命名为学号。

2. 在创建的目录下，完成Mininet的源码安装。下图为mininet的安装路径：

3. 使用Mininet可视化工具，生成下图所示的拓扑，并保存拓扑文件名为学号.py。
   

   配置各主机IP为10.0.0.1，控制器配置保持默认，在Edit中选择Preferences将Star CLI、OpenFlow1.0至1.3都选中。如图：

   

   使用pingall命令测试主机连通性，并作其他扩展操作：
   

   在File菜单中选择“Export Level 2 Script”，保存拓扑文件名为学号.py：
   

4. 使用Mininet的命令行生成如下拓扑：
   a) 3台交换机，每个交换机连接1台主机，3台交换机连接成一条线。
   使用命令sudo mn --topo=linear,3
   

   b) 3台主机，每个主机都连接到同1台交换机上。
   使用命令sudo mn --topo=single,3
   

5. 在4 b)的基础上，在Mininet交互界面上新增1台主机并且连接到交换机上，再测试新拓扑的连通性。
   使用命令py net.addHost('h4')和py net.addLink(h4,s1)
   

   上面操作的丢包率为50%的原因是“Error : could not parse ping output: ping: None: Temporary failure in name resolution”

6. 编辑（一）中第3步保存的Python脚本，添加如下网络性能限制，生成拓扑：
   a) h1的cpu最高不超过50%；

   b) h1和s1之间的链路带宽为10，延迟为5ms，最大队列大小为1000，损耗率50。

   打开文件代码进行修改

   源代码：

   h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None)
   net.addLink(h1, s1)
   

   修改后的代码：

   h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None, cpu=0.5)
   
   net.addLink(h1, s1, bw=10, delay='5ms',max_queue_size=1000, loss=50, use_htb=True)
   

   

（二）进阶要求

编写Python脚本，生成如下数据中心网络拓扑，要求：

• 编写.py拓扑文件，命名为“学号_fattree.py”；

• 必须通过Mininet的custom参数载入上述文件，不得直接使用miniedit.py生成的.py文件；

• 设备名称必须和下图一致；

• 使用Python的循环功能实现，不得在代码中手工直接添加设备和链路。
  

  根据要求编写Python脚本:

  from mininet.topo import Topo
  class MyTopo(Topo):
  	def __init__(self):
  		Topo.__init__(self)
  		#hosts
  		hosts=[]
  		for i in range(16):
  			h =self.addHost('h'+str(i+1))
  			hosts.append(h)
  		
  		#switchs
  		switchs=[]
  		for i in range(14):
  			s =self.addSwitch('s'+str(i+1))
  			switchs.append(s)
  		
  		#links
  		#switch to switch
  		for i in range(0,2):
  			for j in range(2,6):
  				self.addLink(switchs[i],switchs[j])
  		
  		for i in range(2,4):
  			for j in range(6,10):
  				self.addLink(switchs[i],switchs[j])
  		
  		for i in range(4,6):
  			for j in range(10,14):
  				self.addLink(switchs[i],switchs[j])
  		
  		#switch to host
  		for i in range(8):
  			self.addLink(switchs[i+6],hosts[2*i])
  			self.addLink(switchs[i+6],hosts[2*i+1])
  			
  topos = {'mytopo': (lambda: MyTopo())}
  

  保存文件：
  

  运行文件结果：
  

四、实验心得

个人觉得这次实验的内容难度不大。主要的困难和时间花费都在实验环境的配置上。

• 配置实验环境

  • 我将两个虚拟机软件Oracle VisualBox 和VMware都下载安装了。首先进行的是Oracle VisualBox的配置，配置过程中出现的各种小问题都经过百度的帮助解决了，但是在Oracle VisualBox上安装mininet实验环境时，总是请求失败，询问并查找了多种办法都没办法解决。于是不得已暂时停止，在VMware上尝试，令人意外的是，配置过程一路丝滑。所以最后选择了VMware进行实验。

• （一）基础要求

  • 其实配置好实验环境，其实这次实验就完成了一大半。由于上个学期修习过《数据通信与计算机网络》这门课程，对于拓扑有一定了解，加上实验环境很完美，所以实验要求的部分（一）完成并理解的较好。

• （二）进阶要求

  • 一开始被编写python脚本难住了，后面参考了老师之前发布的有关fattree内容的博客和本次作业博客的参考资料，勉强把脚本初步编写完毕。之后运行脚本的时候又产生了各种问题，custom参数载入的语句不正确，出现最频繁的是脚本格式问题：TabError: inconsistent use of tabs and spaces in indentation，等等。由于不太熟悉python，所以这一部分花费的时间还较多，不过好在度娘很给力，帮助我解决了大部分疑惑。