实验2：Open vSwitch虚拟交换机实践

一、实验目的

1、能够对Open vSwitch进行基本操作；
2、能够通过命令行终端使用OVS命令操作Open vSwitch交换机，管理流表；
3、能够通过Mininet的Python代码运行OVS命令，控制网络拓扑中的Open vSwitch交换机

二、实验环境

Ubuntu 20.04 Desktop amd64

三、实验要求

（一）基本要求

1.ovs-vsctl基础操作实践：创建OVS交换机，以ovs-xxxxxxxxx命名，其中xxxxxxxxx为本人学号。在创建的交换机上增加端口p0和p1，设置p0的端口号为100，p1的端口号为101，类型均为internal；为了避免网络接口上的地址和本机已有网络地址冲突，需要创建虚拟网络空间（参考命令netns）ns0和ns1，分别将p0和p1移入，并分别配置p0和p1端口的ip地址为190.168.1.100、192.168.1.101，子网掩码为255.255.255.0；最后测试p0和p1的连通性。

2.使用Mininet搭建的SDN拓扑，如下图所示，要求支持OpenFlow 1.3协议，主机名、交换机名以及端口对应正确。

from mininet.topo import Topo

class MyTopo(Topo):

    def __init__(self):
        #初始化拓扑
        Topo.__init__(self)

        h1 = self.addHost('h1');
        h2 = self.addHost('h2');
        h3 = self.addHost('h3');
        h4 = self.addHost('h4');

        s1 = self.addSwitch('s1');
        s2 = self.addSwitch('s2');

        self.addLink(h1, s1, 1, 1);
        self.addLink(h2, s1, 1, 2);
        self.addLink(h3, s2, 1, 1);
        self.addLink(h4, s2, 1, 2);
        self.addLink(s1, s2, 3, 3);
topos = {'mytopo': (lambda: MyTopo())}

3.通过命令行终端输入“ovs-ofctl”命令，直接在s1和s2上添加流表，划分出所要求的VLAN。
为s1、s2设置vlan。

上述目录下查看OVS流表的命令结果截图

wireshark抓包截图

（二）进阶要求

使用Mininet，编写Python代码，生成（一）中的SDN拓扑，并在代码中直接使用OVS命令，做到可以直接运行Python程序完成和（一）相同的VLAN划分。

代码：

from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Controller, RemoteController, OVSController
from mininet.node import CPULimitedHost, Host, Node
from mininet.node import OVSKernelSwitch, UserSwitch
from mininet.node import IVSSwitch
from mininet.cli import CLI
from mininet.log import setLogLevel, info
from mininet.link import TCLink, Intf
from subprocess import call

def mynet():
	net = Mininet( topo=None,build=False,ipBase='10.0.0.0/8')
	info( '*** Adding controller\n' )
	c0=net.addController(name='c0',controller=Controller,protocol='tcp',port=6633)
	h = ['h0','h1','h2','h3','h4']
	info( '*** Add switches\n')
	s1 = net.addSwitch('s1')
	s2 = net.addSwitch('s2')

	info( '*** Add hosts\n')
	for i in range(1,5): 
		h[i] = net.addHost(h[i], ip = '10.0.0.' + str(i));

	info( '*** Add links\n')
	net.addLink(h[1], s1,1,1)
	net.addLink(s1, h[2],2,1)
	net.addLink(s1, s2,3,3)
	net.addLink(s2, h[3],1,1)
	net.addLink(s2, h[4],2,1)

	info( '*** Starting network\n')
	net.build()
	info( '*** Starting controllers\n')
	c0.start()

	info( '*** Starting switches\n')
	net.get('s1').start([c0])
	net.get('s2').start([c0])

	info( '*** Post configure switches and hosts\n')
	s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
	s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
	s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
	s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
	s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
	s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
	s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
	s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
	CLI(net)
	net.stop()
if __name__ == '__main__':
	setLogLevel( 'info' )
	mynet() 

执行结果截图:

四、个人总结

1.我认为这次实验难度适中，实验问题还是有不少，但是都能解决。
2。通过这个实验，我对LAN的概念有了更深的理解，对minnet的使用更加熟练了，了解了ovs-vsctl的相关操作，了解了如何使用ovs-ofctl的相关操作。
3.基本要求（一）.1再次做实验时，会显示文件已经存在，可以使用 sudo mn -c 清楚数据。
4.基本要求（一）.3做实验时，要给s1和s2都下发流表，才能使h1和h3,h2和h4相互连接。