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

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

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

由上图可以看出无论是h1 ping h2还是h1 ping h3，h2和h3都能同时接收到数据包。结果验证Hub模块的作用：Hub模块采用洪泛转发,每个交换机上都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。所以在ping某个主机时，会在另一台主机上接收到。

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

由上图可以看出，当h1 ping 某个主机时，只有相应主机可以接收到数据包，其他主机接收不到。验证了Switch模块的功能：让OpenFlow交换机实现L2自学习。所以只有目的主机可以接收到数据包。

（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。
2、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

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。

结果

四、个人总结

本次实验难度相较于之前更为困难，基础部分比较容易实现，在进阶代码部分需要仔细思考，查找相关资料还有询问同学，需要有较为深刻得理解。通过主机之间的ping，了解到了hub模块和switch模块之间的不同，前者类似广播转发，在h1 ping h2时h3也能收到报文，而后者只有目的主机能够收到。
实验所遇到的困难：1、在进阶代码阶段，文件要建立在与pox同级别的目录下，否则在终端上运行会一直找不到文件所在位置。2、删除流表的时候出现了一些bug，删除后pingall还是能够接通，重启了下虚拟机发现问题消失，具体原因不知道。