实验5：开源控制器实践——POX

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

1. 下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
2. 在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64；

三、实验要求

（一）基本要求

1.构建下图拓扑，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；
h1 ping h2

h2和h3都能同时接收到数据包

h1 ping h3

h2和h3都能同时接收到数据包

Hub模块：采用洪泛转发,在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，非目的主机也可以接收到数据包。

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

h1 ping h2

h2收到数据包，h3没有收到数据包

h1 ping h3

h3收到数据包，h2没有收到数据包

Switch模块：让OpenFlow交换机实现L2自学习，只有目的主机可以接收到数据包。

（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。

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

def SendFlowInSingle3(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", SendFlowInSingle3);

• 运行结果：
  

未运行SendFlowInSingle3模块前，所有主机两两不通，运行后两两相通。

（三）个人总结

• 实验难度：本次实验基础部分难度适中，进阶部分难度较大

• 实验困难：

  (1)主要来自于阅读l2_learning文档，在借助翻译软件以及向周边同学请教才大致理解了流程。

  (2)使用命令行工具构建拓扑时出现了报错信息：Unable to contact the remote controller at 127.0.0.1:6633
  解决方法：打开新的命令行界面，在pox目录下输入命令： ./pox.py openflow.of_01 --address=127.0.0.1 --port=6633先开启控制器而后再构建拓扑，就解决了问题。

• 实验总结：
  本次实验学习了POX控制器，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。