实验5：开源控制器实践——POX

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）

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；

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。

进阶1代码

from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of
from pox.lib.util import dpid_to_str, str_to_dpid
from pox.lib.util import str_to_bool
import time
from pox.openflow.of_json import *

def _handle_ConnectionUp(event):

	# 发往10.0.0.1的数据流将会从交换机的端口1转发出去
	msg = of.ofp_flow_mod()
	msg.priority = 1
	msg.match.in_port = 1
	msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = 1))
	msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = 2))
	msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = 3))
	
	event.connection.send(msg)
	
	# 发往10.0.0.2的数据流将会从交换机的端口2转发出去
	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 = 2))
	msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = 3))
	event.connection.send(msg)
	
	# 发往10.0.0.3的数据流将会从交换机的端口3转发出去
	msg = of.ofp_flow_mod()
	msg.priority = 1
	msg.match.in_port = 3
	msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = 3))
	msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = 2))
	msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = 1))
	event.connection.send(msg)


def launch():
    core.openflow.addListenerByName("ConnectionUp", _handle_ConnectionUp)

基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。

进阶2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  #硬超时10秒
        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  #硬超时10秒
        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)

（三）个人总结

• 这次实验的基础部分，操作上较为简单阅读pdf文件即可很轻松的解决，通过这次实验知道了在hub模式下无论是不是ping的双方都可以接收到ping包，而在l2_learning模式下只有ping的源和目的双方能接收ping包。
• 而这次实验的进阶部分，还是很有难度的，在参考了老师带的文件以及网络上的代码后才有所了解。
• 通过此次实验，理解了POX控制器的工作原理，通过验证了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，熟悉了POX控制器流表下发的方法。
• 遇到的问题：
  1. 进行拓扑的时候，卡住了。需要使用sudo mn --clean清除之前的缓存
     
  2. 进阶2一直不成功，可以通过重启虚拟机或者找出进程对应的端口号，并且强行杀死进程，即可实现后续步骤