实验5：开源控制器实践——POX

一、实验目的
能够理解 POX 控制器的工作原理；
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；
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）

• 搭建拓扑：sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10

阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；

• 进入pox：./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub
• 在topo终端输入：xterm h2 h3开启主机终端
• 在h2主机终端输入：tcpdump -nn -i h2-eth0
• 在h3主机终端输入：tcpdump -nn -i h3-eth0
• 在topo终端输入：h1 ping h2查看主机终端
  

• 关闭所有终端
• 重新搭建上面拓扑：sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10
• 打开新终端输入：sudo mn -c清除拓扑
• 进入pox：./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning
• 在topo终端输入：xterm h2 h3开启主机终端
• 在h2主机终端输入：tcpdump -nn -i h2-eth0
• 在h3主机终端输入：tcpdump -nn -i h3-eth0
• 在topo终端输入：h1 ping h2查看主机终端

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

（二）进阶要求
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。
基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。

• 在pox文件夹下创建 SendFlowInSingle3.py 文件

点击查看代码

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


def _handle_ConnectionUp(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.openflow.addListenerByName("ConnectionUp", _handle_ConnectionUp)

• 在pox文件夹下创建 SendPoxHardTimeOut.py 文件

点击查看代码

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

class SendPoxHardTimeOut(object):
    def __init__(self):
        core.openflow.addListeners(self)
    def _handle_ConnectionUp(self, event):
	
	
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 3
        msg.match.in_port = 1 
        msg.hard_timeout = 10  
        event.connection.send(msg)
        
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 1 
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = of.OFPP_ALL)) 
        event.connection.send(msg)

        
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 3
        msg.match.in_port = 3 
        msg.hard_timeout = 10
        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 = of.OFPP_ALL))
        event.connection.send(msg)

def launch():
    core.registerNew(SendPoxHardTimeOut)

• 搭建拓扑：sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10
• 进入pox文件夹 输入：./pox.py SendFlowInSingle3
• 在mininet>输入：h1 ping h3
• 此时应该ping通
• 新建终端进入pox:./pox.py SendPoxHardTimeOut实现中断，10s后恢复

（三）实验报告
心得:
初步掌握POX控制器使用方法
了解了hub模块与switch模块的区别：在hub模块中，h1 ping h2、h3，h2和h3都能接收到数据包，因为hub模块采用洪泛转发，交换机会向所有端口进行洪泛转发，所以h2和h3主机都能接收到数据包。
总结：
本次实验附加题有点难度，只是，实验过程中运行SendFlowInSingle3可能会出现进程占用的情况需要kill一下，或者重启虚拟机解决，还有就是创建SendFlowInSingle3.py和SendPoxHardTimeOut.py文件时记得顺带把权限给一下，养成好习惯。