实验3：OpenFlow协议分析实践

实验3：OpenFlow协议分析实践

一、实验目的
能够运用 wireshark 对 OpenFlow 协议数据交互过程进行抓包；
能够借助包解析工具，分析与解释 OpenFlow协议的数据包交互过程与机制。

二、实验环境

Ubuntu 20.04 Desktop amd64

三、实验要求

（一）基本要求

搭建下图所示拓扑，完成相关 IP 配置，并实现主机与主机之间的 IP 通信。用抓包软件获取控制器与交换机之间的通信数据。

主机 IP地址
h1 192.168.0.101/24
h2 192.168.0.102/24
h3 192.168.0.103/24
h4 192.168.0.104/24

查看抓包结果，分析OpenFlow协议中交换机与控制器的消息交互过程，画出相关交互图或流程图。

（1）HELLO

　　控制器6633端口（我最高能支持OpenFlow 1.0） ---> 交换机58220端口

交换机58220端口（我最高能支持OpenFlow 1.5） ---> 控制器6633端口

于是双方建立连接，并使用OpenFlow 1.0

（2）FEATURES_REQUEST

　　控制器6633端口（我需要你的特征信息） ---> 交换机58220端口

(3)SET_CONFIG

　　控制器6633端口（请按照我给你的flag和max bytes of packet进行配置） ---> 交换机58220端口

(4)PORT_STATUS

　　当交换机端口发生变化时，告知控制器相应的端口状态。

　　交换机58220端口（端口状态） ---> 控制器6633端口

　
（5）FEATURES_REPLY

　　交换机58220端口（这是我的特征信息，请查收） ---> 控制器6633端口

（6）PACKET_IN

　　交换机58220端口（有数据包进来，请指示）--- 控制器6633端口

（7）FLOW_MOD

　　分析抓取的flow_mod数据包，控制器通过6633端口向交换机58220端口下发流表项，指导数据的转发处理

(8）PACKET_OUT

　　控制器6633端口（请按照我给你的action进行处理） ---> 交换机58220端口

3.回答问题：交换机与控制器建立通信时是使用TCP协议还是UDP协议？
　　是TCP协议

（二）进阶要求

将抓包基础要求第2步的抓包结果对照OpenFlow源码，了解OpenFlow主要消息类型对应的数据结构定义。

　　(1)HELLO


HELLO包对应的4个参数，与ofp_header一致（ofp_header为所有报文的头）

　 (2)FEATURES_REQUEST

　　源码与OFPT_HELLO代码一致（因为ofp_header为所有报文的头）

　 （3）OFPT_SET_CONFIG


　第一个是包头（ofp_header为所有报文的头），最后两个参数与报文最后两个参数一致

　（4）OFPT_PORT_STATUS

（5）OFPT_FEATURES_REPLY

物理接口描述

（6）OFPT_PACKET_IN

有两种形式

　　1.交换机查找流表，发现没有匹配条目,但是这种包没有抓到过（下图第一个函数）

　　2.有匹配条目,对应的action是OUTPUT=CONTROLLER,固定收到向控制器发送包

（7）OFPT_PACKET_OUT

（8）OFPT_FLOW_MOD

（三）个人总结

本次的实验在建立完拓扑之后进行了抓包，对Openflow-v1上进行查看，其中对于OFPT_FLOW_MOD的查看先需要进行pingall才能看到。
使用sudo wireshark打开抓包，进入any对Openflow_v1进行过滤。在openflow.h的文件内容的理解中还存在这偏差，无法很好的将代码内容和抓包中的内容进行对应，中间关于packet_out输出到交换机的65531端口在一开始还无法达成，在之后更改完openflow.h中对应的代码之后，成功实现了输出到65531端口。
对于本次的实验感觉理解起来难度较高，对于代码理解不够深入，对于该门课程的学习还需要努力。