实验2：Open vSwitch虚拟交换机实践

一、实验目的

能够对Open vSwitch进行基本操作；
能够通过命令行终端使用OVS命令操作Open vSwitch交换机，管理流表；
能够通过Mininet的Python代码运行OVS命令，控制网络拓扑中的Open vSwitch交换机

二、实验环境

下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64，并完整安装Mininet；

三、实验要求

（一）基本要求

1.创建OVS交换机，并以ovs-switchxxx命名，其中xxx为本人在选课班级中的序号，例如ovs-switch001, ovs-switch088等。在创建的交换机上增加端口p0和p1，设置p0的端口号为100，p1的端口号为101，类型均为internal；为了避免网络接口上的地址和本机已有网络地址冲突，需要创建虚拟网络空间（参考命令netns）ns0和ns1，分别将p0和p1移入，并分别配置p0和p1端口的ip地址为190.168.0.100、192.168.0.101，子网掩码为255.255.255.0；最后测试p0和p1的连通性。

#在hhyx@hhyx-virtual-machine:~/031902435/下创建新目录
mkdir lab2

#创建ovs交换机，命名为ovs-switch051
sudo ovs-vsctl add-br ovs-switch051

#创建端口p0和p1，设置编号为100和101，类型均为"internal"
sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch051 p0
sudo ovs-vsctl set Interface p0 ofport_request=100 type=internal
sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch051 p1
sudo ovs-vsctl set Interface p1 ofport_request=101 type=internal

#查询网口的相关信息
sudo ethtool -i p0
sudo ethtool -i p1

#配置虚拟网络空间，并把接口移入网络空间和配置ip地址
sudo ip netns add ns0
sudo ip link set p0 netns ns0
sudo ip netns exec ns0 ip addr add 192.168.0.100/24 dev p0
sudo ip netns exec ns0 ifconfig p0 promisc up

sudo ip netns add ns1
sudo ip link set p1 netns ns1
sudo ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.0.101/24 dev p1
sudo ip netns exec ns1 ifconfig p1 promisc up

#测试p0和p1的连通性
sudo ip netns exec ns0 ping 192.168.0.101

检测连通性

2.使用Mininet搭建的SDN拓扑，如下图所示，要求支持OpenFlow 1.3协议，主机名、交换机名以及端口对应正确。

打开miniedit
cd ..
cd mininet
sudo ./miniedit.py

在miniedit搭建SDN拓扑，并选择OpenFlow 1.3协议

修改端口

3.通过命令行终端输入“ovs-ofctl”命令，直接在s1和s2上添加流表，划分出所要求的VLAN。

VLAN_ID	Hosts
0	h1 h3
1	h2 h4

查看交换机流表

4.主机连通性要求：

h1 – h3互通
h2 – h4互通
其余主机不通

使用wireshark进行抓包
sudo wireshark 选择s1-eth3同时在命令行测试h1和h3的连通性

同理测试h2和h4：

以上结果均符合预期

（二）进阶要求

阅读SDNLAB实验使用Mininet，编写Python代码，生成（一）中的SDN拓扑，并在代码中直接使用OVS命令，做到可以直接运行Python程序完成和（一）相同的VLAN划分。

代码：

#!/usr/bin/env python

from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Controller, RemoteController, OVSController
from mininet.node import CPULimitedHost, Host, Node
from mininet.node import OVSKernelSwitch, UserSwitch
from mininet.node import IVSSwitch
from mininet.cli import CLI
from mininet.log import setLogLevel, info
from mininet.link import TCLink, Intf
from subprocess import call

def myNetwork():

  net = Mininet( topo=None,
                 build=False,
                 ipBase='10.0.0.0/8')

  info( '*** Adding controller\n' )
  c0=net.addController(name='c0',
                    controller=Controller,
                    protocol='tcp',
                    port=6633)

  info( '*** Add switches\n')
  s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
  s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)

  info( '*** Add hosts\n')
  h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None)
  h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='10.0.0.2', defaultRoute=None)
  h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='10.0.0.3', defaultRoute=None)
  h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='10.0.0.4', defaultRoute=None)

  info( '*** Add links\n')
  net.addLink(h1, s1, 1, 1)
  net.addLink(s1, h2, 2, 1)
  net.addLink(s1, s2, 3, 3)
  net.addLink(s2, h3, 1, 1)
  net.addLink(s2, h4, 2, 1)

  info( '*** Starting network\n')
  net.build()
  info( '*** Starting controllers\n')
  for controller in net.controllers:
      controller.start()

  info( '*** Starting switches\n')
  net.get('s1').start([c0])
  net.get('s2').start([c0])

  info( '*** Post configure switches and hosts\n')
  #s1
  s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
  s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
  s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
  s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
  #s2
  s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
  s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
  s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
  s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
  CLI(net)
  net.stop()

if __name__ == '__main__':
  setLogLevel( 'info' )
  myNetwork()

运行