实验5：开源控制器实践——POX

实验5：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

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，控制器使用部署于本地的POX（默认监听6633端口）
   

• 构建拓扑

sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10

• 阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；
• 开启POX： ./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub
• 开启主机终端mininet> xterm h2 h3
• 在h2主机终端中输入tcpdump -nn -i h2-eth0
• 在h3主机终端中输入tcpdump -nn -i h3-eth0
• h1 ping h2

h2、h3都接收到了数据包

h1 ping h3

• 阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图，使用 tcpdump 验证Switch模块。

• 开启pox，运行L2_learning模块：./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning
• h1 ping h2

h3收到数据包，h2没有收到数据包

• 验证了Switch模块的功能：让OpenFlow交换机实现L2自学习。所以只有目的主机可以接收到数据包。

（二）进阶要求

1.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

class SendFlowInSingle3(object):
    def __init__(self):
        core.openflow.addListeners(self)
    def _handle_ConnectionUp(self, 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.registerNew(SendFlowInSingle3)
    

ovs-ofctl查看交换机流表项

2.基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。

创建新模块timeout

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

class SendPoxHardTimeOut(object):
    def __init__(self):
        core.openflow.addListeners(self)
    def _handle_ConnectionUp(self, event):
	
	
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 2
        msg.match.in_port = 1 
        msg.hard_timeout = 10
        event.connection.send(msg)
        
        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 = 2
        msg.match.in_port = 2 
        msg.hard_timeout = 10
        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 = 2
        msg.match.in_port = 3 
        msg.hard_timeout = 10
        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.registerNew(SendPoxHardTimeOut)

硬超时

ovs-ofctl查看交换机流表项

个人总结

1. 这次实验难度并不是很大，基础部分验证了POX的forwarding.hub和forwarding.l2_learning模块，前者是采用洪泛转发，,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。一开始时不知道pox命令改如何执行、在哪执行，经查阅资料后得以解决。
2. 进阶部分要求自定义POX模块，遇到的主要问题是权限不够，创建的文件是只读。解决方法：sudo chmod 777 文件名 解除权限。
3. 在执行pox模块的命令时会遇到进程被占用的问题，亲测重启有效，另外一种解决方法：https://blog.csdn.net/qq_39779233/article/details/102991059