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

1.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）

2.阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；

输入./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub 指令开启pox

输入 xterm h2 h3 指令开启h2 h3命令终端

h1 ping h2(都能够接收到数据包)

h1 ping h3 （都能够接收到数据包）

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。

3.阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图，使用 tcpdump 验证Switch模块。

流程图如下

输入./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning 指令开启pox

输入xterm h2 h3 指令开启h2 h3命令终端

h1 ping h2（结果只有h2能够接收到数据包）

h1 ping h3（结果只有h3能够接收到数据包）

（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。

重新搭建（一）的拓扑，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

Python程序自定义一个POX模块lab5else

from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of

class SendFlowInSingle3(object):
    def __init__ (self):
        core.openflow.addListeners(self)
    def _handle_ConnectionUp(self, event):
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 1
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2)) 
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))
        event.connection.send(msg)
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 2  
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1)) 
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))  
        event.connection.send(msg)
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 3  
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1)) 
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))  
        event.connection.send(msg)
def launch():
    core.registerNew(SendFlowInSingle3)

运行后，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。

from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of
 
class SendFlowInSingle3(object):
    def __init__(self):
        core.openflow.addListeners(self)
    def _handle_ConnectionUp(self, event):
        msg = of.ofp_flow_mod()  # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 1  
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))  
       # msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3)) 
        event.connection.send(msg)
 
        msg = of.ofp_flow_mod() 
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 2  
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))  
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))  
        event.connection.send(msg)
 
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 3  
       # msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))  
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))  
        event.connection.send(msg)
 
def launch():
    core.registerNew(SendFlowInSingle3)

结果如下：

四、实验总结

通过此次实验，我对POX控制器有了更加深入的了解，通过实验验证了POX的Hub和Switch模块，初步了解掌握了POX控制器的一些使用方法，理解了POX控制器的工作原理，熟悉了POX控制器流表下发的方法。

此次实验也遇到了许多困难，主要集中在进阶实验部分。在完成基础实验第二小部分是，我忘更改./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning指令开启pox，导致后续进行h1 ping h2和h3时，不能如预期一样只能够ping通一个。此外在进行进阶实验时，我未将书写的python文件保存到对应目录中，导致后续实验未得到想要的结果。后续要更加加强实验的理解与认知，清楚对应功能和使用方法。