实验2：Open vSwitch虚拟交换机实践
实验2：Open vSwitch虚拟交换机实践
一、实验目的
- 能够对Open vSwitch进行基本操作；
- 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；
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
| VLAN_ID | Hosts |
|---|---|
| 0 | h1 h3 |
| 1 | h2 h4 |
- 主机连通性要求：
- h1 – h3互通
- h2 – h4互通
- 其余主机不通
（二）进阶要求
阅读SDNLAB实验使用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。
（三）实验报告
- 请用Markdown排版；
- 基础要求提交
a) /home/用户名/学号/lab2/目录下执行ovs-vsctl show命令、以及p0和p1连通性测试的执行结果截图；
- b) /home/用户名/学号/lab2/目录下开启Mininet CLI并执行pingall命令的截图、上述目录下查看OVS流表的命令结果截图，wireshark抓包截图，其余文字请勿赘述，否则扣分；
1 from mininet.topo import Topo 2 3 class MyTopo(Topo): 4 5 def __init__(self): 6 # initilaize topology 7 Topo.__init__(self) 8 9 #add hosts 10 h1 = self.addHost('h1') 11 h2 = self.addHost('h2') 12 h3 = self.addHost('h3') 13 h4 = self.addHost('h4') 14 15 #add switches 16 s1 = self.addSwitch('s1') 17 s2 = self.addSwitch('s2') 18 19 #add links 20 self.addLink(h1, s1, 1, 1) 21 self.addLink(h2, s1, 1, 2) 22 self.addLink(h3, s2, 1, 1) 23 self.addLink(h4, s2, 1, 2) 24 self.addLink(s1, s2, 3, 3) 25 topos = {'mytopo': (lambda: MyTopo())}
- 进阶要求为选做，有完成的同学请提交代码和执行结果截图，有完成比未完成的上机分数更高。
1 #!/usr/bin/python 2 3 from mininet.net import Mininet 4 from mininet.node import Node 5 from mininet.link import Link 6 from mininet.log import setLogLevel, info 7 8 def myNet(): 9 "Create network from scratch using Open vSwitch." 10 11 info( "*** Creating nodes\n" ) 12 switch1 = Node( 's1', inNamespace=False ) 13 switch2 = Node( 's2', inNamespace=False ) 14 15 h1 = Node('h1') 16 h2 = Node('h2') 17 h3 = Node('h3') 18 h4 = Node('h4') 19 20 21 info( "*** Creating links\n" ) 22 Link(h1, switch1) 23 Link(h2, switch1) 24 Link(h3, switch2) 25 Link(h4, switch2) 26 Link(switch1, switch2) 27 28 info( "*** Configuring hosts\n" ) 29 h1.setIP( '192.168.123.1/24' ) 30 h2.setIP( '192.168.124.1/24' ) 31 h3.setIP( '192.168.123.2/24' ) 32 h4.setIP( '192.168.124.2/24' ) 33 34 info( "*** Starting network using Open vSwitch\n" ) 35 switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' ) 36 switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp0' ) 37 switch2.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' ) 38 switch2.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp1' ) 39 40 41 for intf in switch1.intfs.values(): 42 print (intf) 43 print (switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp0 %s' % intf )) 44 45 46 for intf in switch2.intfs.values(): 47 print (intf) 48 print (switch2.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp1 %s' % intf )) 49 50 print (switch1.cmd(r'ovs-vsctl show')) 51 52 print (switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')) 53 print (switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')) 54 print (switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')) 55 print (switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')) 56 print (switch2.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')) 57 print (switch2.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')) 58 print (switch2.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')) 59 print (switch2.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')) 60 61 info( "*** Running test\n" ) 62 h1.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h3.IP() ) 63 h1.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h4.IP() ) 64 h2.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h4.IP() ) 65 h2.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h3.IP() ) 66 67 info( "*** Stopping network\n" ) 68 switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' ) 69 switch1.deleteIntfs() 70 switch2.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' ) 71 switch2.deleteIntfs() 72 info( '\n' ) 73 74 if __name__ == '__main__': 75 setLogLevel( 'info' ) 76 info( '*** Scratch network demo (kernel datapath)\n' ) 77 Mininet.init()
（四）个人总结
通过本次实验，我提升了自己对知识的理解，也提高了自己的上机能力，在实验过程中使用Mininet搭建的SDN拓扑，加深了上个实验的知识复习，并且学到了新的知识，能够对Open vSwitch进行基本操作，熟练ovs-vsctl相关基础操作，也能够通过命令终端使用OVS命令操作Open vSwitch交换机，管理流表。
但是我认为整体还是比较有难度的，在做实验的时候要非常细心，因为一个配置错误就能导致整个拓扑图的错误，但是在老师所给的ppt中，还是可以一步一步做出来，找到错误的，但是在实验过程中还是遇到了许多问题，比如在执行在s1和s2上添加流表时候，Mininet搭建的SDN拓扑命令不能关，不然添加不了，而且在实验过程中，用Mininet的Python代码运行OVS命令，要用sudo mn -c清理配置操作,不然重新配置的可能会冲突。虽然实验有点难度，因为自己的粗心的问题，在同学的帮助下都一一解决，所以在接下来的实验中也要更加细心。
