实验1：SDN拓扑实践

实验1：SDN拓扑实践

实验要求

（一）基本要求

1.使用Mininet可视化工具，生成下图所示的拓扑，并保存拓扑文件名为学号.py。

2.使用Mininet的命令行生成如下拓扑：
a) 3台交换机，每个交换机连接1台主机，3台交换机连接成一条线。

b) 3台主机，每个主机都连接到同1台交换机上。

3.在2 b)的基础上，在Mininet交互界面上新增1台主机并且连接到交换机上，再测试新拓扑的连通性。

4.编辑（一）中第1步保存的Python脚本，添加如下网络性能限制，生成拓扑：
a) h1的cpu最高不超过50%；
b) h1和s1之间的链路带宽为10，延迟为5ms，最大队列大小为1000，损耗率50。

#!/usr/bin/env python

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 myNetwork():

    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)

    info( '*** Add switches\n')
    s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)
    s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)

    info( '*** Add hosts\n')
    h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='10.0.0.4', defaultRoute=None)
    h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None,cpu=0.5)
    h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='10.0.0.3', defaultRoute=None)
    h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='10.0.0.2', defaultRoute=None)

    info( '*** Add links\n')
    net.addLink(h1, s1,bw=10,delay='5ms',max_queue_size=1000,loss=50,use_htb=True)
    net.addLink(h2, s1)
    net.addLink(s1, s2)
    net.addLink(s2, h3)
    net.addLink(s2, h4)

    info( '*** Starting network\n')
    net.build()
    info( '*** Starting controllers\n')
    for controller in net.controllers:
        controller.start()

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

    info( '*** Post configure switches and hosts\n')

    CLI(net)
    net.stop()

if __name__ == '__main__':
    setLogLevel( 'info' )
    myNetwork()

执行结果截图

（二）进阶要求

编写Python脚本，生成如下数据中心网络拓扑，要求：

• 编写.py拓扑文件，命名为“学号_fattree.py”；
• 必须通过Mininet的custom参数载入上述文件，不得直接使用miniedit.py生成的.py文件；
• 设备名称必须和下图一致；
• 使用Python的循环功能实现，不得在代码中手工直接添加设备和链路。

032002428_fattree.py

#!/usr/bin/python
#创建网络拓扑
"""Custom topology example
Adding the 'topos' dict with a key/value pair to generate our newly defined
topology enables one to pass in '--topo=mytopo' from the command line.
"""

from mininet.topo import Topo
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import RemoteController,CPULimitedHost
from mininet.link import TCLink
from mininet.util import dumpNodeConnections

class MyTopo( Topo ):
    "Simple topology example."

    def __init__( self ):
        "Create custom topo."

        # Initialize topology
        Topo.__init__( self )
        L1 = 2
        L2 = L1 * 2 
        L3 = L2 * 2
        c = []
        a = []
        e = []
          
        # add core ovs  
        for i in range( L1 ):
                sw = self.addSwitch( 's{}'.format( i + 1 ) )
                c.append( sw )
    
        # add aggregation ovs
        for i in range( L2 ):
                sw = self.addSwitch( 's{}'.format( L1 + i + 1 ) )
                a.append( sw )
    
        # add edge ovs
        for i in range( L3 ):
                sw = self.addSwitch( 's{}'.format( L1 + L2 + i + 1 ) )
                e.append( sw )

        # add links between core and aggregation ovs
        for i in range( L1 ):
                sw1 = c[i]
                for sw2 in a[i/2::L1/2]:
                # self.addLink(sw2, sw1, bw=10, delay='5ms', loss=10, max_queue_size=1000, use_htb=True)
			            self.addLink( sw2, sw1 )

        # add links between aggregation and edge ovs
        for i in range( 0, L2, 2 ):
                for sw1 in a[i:i+2]:
	                for sw2 in e[i:i+2]:
			            self.addLink( sw2, sw1 )

        #add hosts and its links with edge ovs
        count = 1
        for sw1 in e:
                for i in range(2):
                	host = self.addHost( 'h{}'.format( count ) )
                	self.addLink( sw1, host )
                	count += 1
topos = { 'mytopo': ( lambda: MyTopo() ) }

执行结果截图

实验总结

• 遇到的问题
  1.编辑python脚本时遇到问题
  由于保存的python脚本只有读取的权限，不能直接更改。查找资料，发现通过sudo chmod 777 文件名可以更改权限，使得文件可修改
  2.无法使用vim创建python文件，出现“Command 'vim' not found”的提示
  通过查阅资料，发现可以利用vi命令创建或者通过命令sudo apt install vim后就可以用vim创建文件

• 心得体会
  跟着pdf的步骤一步一步地完成，觉得本次实验的难度不是很大，但还是出现了一些问题。在基本要求部分，对于mininet创建网络拓扑的一些命令和参数不了解。在进阶部分，python亦是首次接触。但经过查资料和参考其他同学的作业后，花费许多时间克服了这些困难。通过本次实验，提高了解决问题的能力，同时也学会了利用mininet创建网络拓扑。