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

Ubuntu 20.04 Desktop amd64

三、实验要求

（一）基本要求

1.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。

2.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。

b) 3台主机，每个主机都连接到同1台交换机上。

3.在2 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。

4.编辑（一）中第1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。

032002442.py（修改后）

#!/usr/bin/python
#创建网络拓扑
"""Custom topology example
Adding the 'topos' dict with a key/value pair to generate our newly defined
topology enables one to pass in '--topo=mytopo' from the command line.
"""

from mininet.topo import Topo
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import RemoteController,CPULimitedHost
from mininet.link import TCLink
from mininet.util import dumpNodeConnections

class MyTopo( Topo ):
    "Simple topology example."
def __init__( self ):
    "Create custom topo."
# Initialize topology
Topo.__init__( self )
L1 = 2
L2 = L1 * 2 
L3 = L2 * 2
first = []
second = []
third = []
  
# add core ovs  
for i in range( L1 ):
        sw = self.addSwitch( 's{}'.format( i + 1 ) )
        first.append( sw )

# add aggregation ovs
for i in range( L2 ):
        sw = self.addSwitch( 's{}'.format( L1 + i + 1 ) )
        second.append( sw )

# add edge ovs
for i in range( L3 ):
        sw = self.addSwitch( 's{}'.format( L1 + L2 + i + 1 ) )
        third.append( sw )
 
# add links between core and aggregation ovs
for i in range( L1 ):
        sw1 = first[i]
        for sw2 in second:
        # self.addLink(sw2, sw1, bw=10, delay='5ms', loss=10, max_queue_size=1000, use_htb=True)
        	 self.addLink( sw1, sw2 )
 
# add links between aggregation and edge ovs
for i in range( L2 ):
	t=i
	sw1=second[i]
	if (i%2)!=0:
		t=t-1
	t=t*2
	for sw2 in third[t:t+4]:
        	self.addLink( sw1, sw2 )
 
#add hosts and its links with edge ovs
count = 1
for sw1 in third:
        for i in range(2):
        	host = self.addHost( 'h{}'.format( count ) )
        	self.addLink( sw1, host )
        	count += 1
topos = { 'mytopo': ( lambda: MyTopo() ) }

执行结果截图

（二）进阶要求

032002442_fattree.py

#!/usr/bin/python
#创建网络拓扑
"""Custom topology example
Adding the 'topos' dict with a key/value pair to generate our newly defined
topology enables one to pass in '--topo=mytopo' from the command line.
"""

from mininet.topo import Topo
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import RemoteController,CPULimitedHost
from mininet.link import TCLink
from mininet.util import dumpNodeConnections

class MyTopo( Topo ):
    "Simple topology example."
def __init__( self ):
    "Create custom topo."
 
    # Initialize topology
    Topo.__init__( self )
    L1 = 2
    L2 = L1 * 2 
    L3 = L2 * 2
    first = []
    second = []
    third = []
      
    # add core ovs  
    for i in range( L1 ):
            sw = self.addSwitch( 's{}'.format( i + 1 ) )
            first.append( sw )

    # add aggregation ovs
    for i in range( L2 ):
            sw = self.addSwitch( 's{}'.format( L1 + i + 1 ) )
            second.append( sw )

    # add edge ovs
    for i in range( L3 ):
            sw = self.addSwitch( 's{}'.format( L1 + L2 + i + 1 ) )
            third.append( sw )
 
    # add links between core and aggregation ovs
    for i in range( L1 ):
            sw1 = first[i]
            for sw2 in second:
            # self.addLink(sw2, sw1, bw=10, delay='5ms', loss=10, max_queue_size=1000, use_htb=True)
            	 self.addLink( sw1, sw2 )
 
    # add links between aggregation and edge ovs
    for i in range( L2 ):
    	t=i
    	sw1=second[i]
    	if (i%2)!=0:
    		t=t-1
    	t=t*2
    	for sw2 in third[t:t+4]:
            	self.addLink( sw1, sw2 )
 
    #add hosts and its links with edge ovs
    count = 1
    for sw1 in third:
            for i in range(2):
            	host = self.addHost( 'h{}'.format( count ) )
            	self.addLink( sw1, host )
            	count += 1
topos = { 'mytopo': ( lambda: MyTopo() ) }

执行结果截图

个人总结

这次实验的进行过程比较顺利，没有遇到什么太大的问题，之前在51openlab做过相关实验。实验本身难度较低，但是要熟练掌握mininet的相关操作还是需要一定的时间。由于对python的语法不是特别了解，接触的都是用python写控制器的代码，在写进阶要求的代码时较为吃力，未来有机会要过一遍python的基本语法。

本次实验遇到的部分问题记录如下：

① 在运行mininet/examples/miniedit.py时遇到以下问题

经查阅python的版本为2.7.18，与mininet的不相容

本来先卸载了2.7.18，装上python3，但有更好的方法，进入相关目录后

sudo python3 miniedit.py指定运用python3运行

② 当多次在miniedit构建相同的拓扑时，出现以下错误

运用sudo mn -c清理