实验6：开源控制器实践——RYU

一、实验目的

能够独立部署RYU控制器；
能够理解RYU控制器实现软件定义的集线器原理；
能够理解RYU控制器实现软件定义的交换机原理。

二、实验环境

Ubuntu 20.04 Desktop amd64

三、实验要求

（一）基本要求

1.搭建下图所示SDN拓扑，协议使用Open Flow 1.0，并连接Ryu控制器，通过Ryu的图形界面查看网络拓扑。

• 建立拓扑
  

• 启动控制器，利用Web图形界面查看网络拓扑
  
  

2. 阅读Ryu文档的The First Application一节，运行当中的L2Switch，h1 ping h2或h3，在目标主机使用 tcpdump 验证L2Switch，分析L2Switch和POX的Hub模块有何不同。

• 创建、编辑L2Switch文件
  

• 运行L2Switch.py
  

• 验证L2Switch
  

• 在连接ryu控制器，启动L2Switch模块后查看下发流表
  

• 在连接pox控制器，启动Hub模块后查看下发流表
  

• RYU的L2Switch模块和POX的Hub模块都采用洪泛转发，但不同之处在于：可以在pox的Hub模块运行时查看流表，而无法在ryu的L2Switch模块运行时查看到流表

3.编程修改L2Switch.py，使之和POX的Hub模块的变得一致。

• 代码

from ryu.base import app_manager
from ryu.ofproto import ofproto_v1_3
from ryu.controller import ofp_event
from ryu.controller.handler import MAIN_DISPATCHER, CONFIG_DISPATCHER
from ryu.controller.handler import set_ev_cls
 
 
class hub(app_manager.RyuApp):
    OFP_VERSIONS = [ofproto_v1_3.OFP_VERSION]
 
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(hub, self).__init__(*args, **kwargs)
 
    @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPSwitchFeatures, CONFIG_DISPATCHER)
    def switch_feathers_handler(self, ev):
        datapath = ev.msg.datapath
        ofproto = datapath.ofproto
        ofp_parser = datapath.ofproto_parser
 
        # install flow table-miss flow entry
        match = ofp_parser.OFPMatch()
        actions = [ofp_parser.OFPActionOutput(ofproto.OFPP_CONTROLLER, ofproto.OFPCML_NO_BUFFER)]
        # 1\OUTPUT PORT, 2\BUFF IN SWITCH?
        self.add_flow(datapath, 0, match, actions)
 
    def add_flow(self, datapath, priority, match, actions):
        # 1\ datapath for the switch, 2\priority for flow entry, 3\match field, 4\action for packet
        ofproto = datapath.ofproto
        ofp_parser = datapath.ofproto_parser
        # install flow
        inst = [ofp_parser.OFPInstructionActions(ofproto.OFPIT_APPLY_ACTIONS, actions)]
        mod = ofp_parser.OFPFlowMod(datapath=datapath, priority=priority, match=match, instructions=inst)
        datapath.send_msg(mod)
 
    @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPPacketIn, MAIN_DISPATCHER)
    def packet_in_handler(self, ev):
        msg = ev.msg
        datapath = msg.datapath
        ofproto = datapath.ofproto
        ofp_parser = datapath.ofproto_parser
        in_port = msg.match['in_port']  # get in port of the packet
 
        # add a flow entry for the packet
        match = ofp_parser.OFPMatch()
        actions = [ofp_parser.OFPActionOutput(ofproto.OFPP_FLOOD)]
        self.add_flow(datapath, 1, match, actions)
 
        # to output the current packet. for install rules only output later packets
        out = ofp_parser.OFPPacketOut(datapath=datapath, buffer_id=msg.buffer_id, in_port=in_port, actions=actions)
        # buffer id: locate the buffered packet
        datapath.send_msg(out)

• 结果
  

四.个人总结

在本次实验中，通过阅读RYU文档并查看相关模块的源代码，了解了RYU控制器的工作原理，并比较了RYU的L2Switch模块与POX的Hub模块的异同。本次的实验基础部分难度较低，基本上根据老师的实验指导书一步一步来，即可顺利完成，同时实验操作与前两次操作ODL和POX控制器差不多，因此能较为快速地完成对应步骤。