软件定义网络实验（四）----Mininet中使用OVS命令
软件定义网络实验（四）----Mininet中使用OVS命令
一、实验目的
Mininet 安装之后，会连带安装 Open vSwitch，可以直接通过 Python 脚本调用Open vSwitch 命令，从而直接控制 Open vSwitch，通过实验了解调用控制的方法。
二、实验任务
在本实验中，使用 Mininet 基于 Python 的脚本，调用“ovs-vsctl”命令直接控制Open vSwitch。使用默认的交换机泛洪规则，设置更高的优先级规则进行预先定义 IP 报文的转发。在多个交换机中通过设置不同 TOS 值的数据包将通过不同的方式到达目的地址，验证主机间的连通性及到达目的地址的时间。
三、实验步骤
1.实验环境
安装了 Ubuntu 18.04.5 Desktop amd64 的虚拟机
2.实验过程
SDNLAB 实验参考资料：https://www.sdnlab.com/15083.html
学习 ovsSingleBr.py 和 ovsMultiBr.py，在下图拓扑中实现一个 VLAN。
实现代码：
1 # Designed by tiny 2020/09/23 01:22
3 from mininet.net import Mininet
4 from mininet.node import Node
5 from mininet.link import TCLink
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 switch0 = Node( 's0', inNamespace=False )
13 switch1 = Node( 's1', inNamespace=False )
14
15 h0 = Node( 'h0' )
16 h1 = Node( 'h1' )
17 h2 = Node( 'h2' )
18 h3 = Node( 'h3' )
19
20 info( "*** Creating links\n" )
21 linkopts0=dict(bw=100, delay='1ms', loss=0)
22 linkopts1=dict(bw=1, delay='10ms', loss=0)
23
24 TCLink( h0, switch0, **linkopts0)
25 TCLink( h1, switch0, **linkopts0)
26 TCLink( h2, switch1, **linkopts0)
27 TCLink( h3, switch1, **linkopts0)
28 TCLink( switch0, switch1, **linkopts1)
29
30 info( "*** Configuring hosts\n" )
31 h0.setIP( '192.168.123.1/24' )
32 h1.setIP( '192.168.123.2/24' )
33 h2.setIP( '192.168.123.3/24' )
34 h3.setIP( '192.168.123.4/24' )
35
36 info( "*** Starting network using Open vSwitch\n" )
37 switch0.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' )
38 switch0.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp0' )
39 switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' )
40 switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp1' )
41
42 for intf in switch0.intfs.values():
43 print intf
44 print switch0.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp0 %s' % intf )
45
46 for intf in switch1.intfs.values():
47 print intf
48 print switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp1 %s' % intf )
49
50
51 print switch0.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')
52 print switch0.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')
53 print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
54 print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
55
56 print switch1.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 switch1.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 switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
59 print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
60 #switch0.cmd('tcpdump -i s0-eth0 -U -w aaa &')
61 #h0.cmd('tcpdump -i h0-eth0 -U -w aaa &')
62
63 info( "*** Running test\n" )
64 h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x10 -c 3 ' + h1.IP() )
65 h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() )
66 h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
67 h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() )
68 h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
69 h2.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
70
71 #h1.cmdPrint('iperf -s -p 12345 -u &')
72 #h0.cmdPrint('iperf -c ' + h1.IP() +' -u -b 10m -p 12345 -t 10 -i 1')
73
74 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl show dp0' )
75 #print switch1.cmd( 'ovs-ofctl show dp1' )
76 #print switch2.cmd( 'ovs-ofctl show dp2' )
77 #print switch3.cmd( 'ovs-ofctl show dp3' )
78 #print switch4.cmd( 'ovs-ofctl show dp4' )
79 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-tables dp0' )
80 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-ports dp0' )
81 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-flows dp0' )
82 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-aggregate dp0' )
83 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl queue-stats dp0' )
84
85 #print "Testing video transmission between h1 and h2"
86 #h1.cmd('./myrtg_svc -u > myrd &')
87 #h0.cmd('./mystg_svc -trace st 192.168.123.2')
88
89 info( "*** Stopping network\n" )
90 switch0.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' )
91 switch0.deleteIntfs()
92 switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' )
93 switch1.deleteIntfs()
94 info( '\n' )
95
96 if __name__ == '__main__':
97 setLogLevel( 'info' )
98 info( '*** Scratch network demo (kernel datapath)\n' )
99 Mininet.init()
100 myNet()
上述代码将 h0 和 h2 划分在 VLAN 0 中，h1 和h3 划分在 VLAN 1 中，由于拓扑没有控制器，并且初始化时删除了交换机中的所有流表，因此除非下发流表，否则主机之间网络无法连通。请尝试修改代码，利用 ovs 命令直接下发 VLAN 设置的流表项，最终测试 h0 和 h2 互通，h1 和h3 互通，其余主机均不通，结果如下图。
OVS 实现 VLAN 可参考博客：https://www.cnblogs.com/fjlinww/p/11791846.html
四、实验心得
BUG1:在执行前两个py文件的时候，一直出现执行找不到文件路径的问题。
Solution:通过命令chmod u+x ovsSingleBr.py将ovsSingleBr.py文件赋权限。此脚本并未连接控制器，只通过脚本中手动给交换机下发流表实现主机间的通信，然后执行就可以达到实验结果。
Bug2:在执行OVS文件的时候，发现有其他主机也被ping通了。
Solution:显示应限定为实验要求的主机名，代码修改如下。
info( "*** Running test\n" ) h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x10 -c 3 ' + h1.IP() ) h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() ) h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() ) h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() ) h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() ) h2.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
