实验 3:Mininet 实验——测量路径的损耗率
一、实验目的
在实验 2 的基础上进一步熟悉 Mininet 自定义拓扑脚本，以及与损耗率相关的设 定;初步了解 Mininet 安装时自带的 POX 控制器脚本编写，测试路径损耗率。
二、实验任务
h0 向 h1 发送数据包，由于在 Mininet 脚本中设置了连接损耗率，在传输过程中 会丢失一些包，本次实验的目的是展示如何通过控制器计算路径损耗速率(h0- s0-s1-h1)。这里假设控制器预先知道网络拓扑。控制器将向 s0 和 s1 发送flow_stats_request，当控制器接收到来自 s0 的 response 时，将特定流的数据包 数保存在 input_pkts 中，当控制器接收到来自 s1 的 response 时，将接收到特定 流的数据包数保存在 output_pkts 中，差值就是丢失的数据包数量。 基于上述拓扑，编写 Mininet 脚本，设置特定的交换机间的路径损耗速率，然后 编写 POX 控制器脚本，实现对路径的损耗率的测量。
三、实验步骤
1. 实验环境
安装了 Ubuntu 18.04.5 Desktop amd64 的虚拟机2. 实验过程
SDNLAB 实验参考资料:
https://www.sdnlab.com/15100.html(1)新建并编辑 pox 脚本 flowstat.py:
在 pox 安装目录下(Mininet 完整安装包含了 pox)执行以下命令运行 pox 脚本$ ./pox.py flowstat
现在一起看下 flowstat.py 的关键代码:
第 7 行开始，让 h0 ping h1，监测 s0 和 s1 之间的链路。
⚫ 如果匹配到以太网类型的包头(0x0800)，并且数据包的目的 IP 地址是
192.168.123.2(对照后面 Mininet 的脚本发现是 h1)，并且连接到控制器的数 据平面设备 id 是 s0(h0 ping h1，链路 s0-s1 上数据包是从 s0 流向 s1，s0 为 源，s1 为目的地)，执行 input_pkts = f.packet_count，把数据包数量存入input_pkts;
⚫ 同理，如果连接到控制器的数据平面设备 id 是 s1，执行 output_pkts = f.packet_count，把数据包数量存入 output_pkts。
⚫ 最后求 input_pkts 和 output_pkts 的差值。一般情况下差值为正，说明链路上 数据包有损耗。
1 def _handle_flowstats_received (event): 2 #stats = flow_stats_to_list(event.stats) 3 #log.debug("FlowStatsReceived from %s: %s", dpidToStr(event.connection.dpid), stats) global src_dpid, dst_dpid, input_pkts, output_pkts 4 #print "src_dpid=", dpidToStr(src_dpid), "dst_dpid=", dpidToStr(dst_dpid) 5 for f in event.stats: 6 if f.match.dl_type==0x0800 and f.match.nw_dst==IPAddr("192.168.123.2") and f.match.nw_tos==0x64 and event.connection.dpid==src_dpid: 7 #print "input: ", f.byte_count, f.packet_count 8 input_pkts = f.packet_count 9 if f.match.dl_type==0x0800 and f.match.nw_dst==IPAddr("192.168.123.2") and f.match.nw_tos==0x64 and event.connection.dpid==dst_dpid: 10 #print "output: ", f.byte_count, f.packet_count 11 output_pkts = f.packet_count 12 if input_pkts !=0: 13 print getTheTime(), "Path Loss Rate =", (input_pkts-output_pkts)*1.0/input_pkts*100, "%"
(2)编辑 Mininet 脚本 mymininet3.py
参照拓扑图，新建并编辑 Mininet 脚本 mymininet3.py，控制器因为安装在本机， 所以需修改参考资料代码中的控制器地址为 127.0.0.1:6633。
switch.cmd( 'ovs-vsctl set-controller dp0 tcp:127.0.0.1:6633' ) switch1.cmd( 'ovs-vsctl set-controller dp1 tcp:127.0.0.1:6633' )
设置 s0 和 s1 之间链路的丢包率为 0
再执行命令运行 Mininet 脚本 mymininet3.py$ sudo python mymininet3.py
Ping 默认是每 1 秒钟测一次，ping 的结果会显示一个丢包率，这里的丢包率是根 据 ping 不通的次数占总次数的百分比计算得到的。上图中由于一共 ping 了 20次，每次都能通，所以丢包率是 0。
观察 pox 侧的实时状态更新
平均丢包率为 0，结果符合 Mininet 脚本中设置的损耗率，也有可能出现负值， 可以认为没有丢包。
如果修改代码中 s0 和 s1 之间链路的丢包率为 10。
重新运行 Mininet 脚本 mymininet3.py，20 秒时间的 ping 过程中有 icmp_seq 为1/8/10/17/20 共 5 次 ping 不通，所以丢包率计算为 25%。
POX 端重新测试，会发现出现丢包现象，但是实际测量出的丢包率会有浮动，链 路的性能总体受到了限制。
