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

• 下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
• 在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64，并完整安装Mininet；

三、实验要求

（一）基本要求

1. 创建OVS交换机，并以ovs-switchxxx命名，其中xxx为本人在选课班级中的序号，例如ovs-switch001, ovs-switch088等。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190.168.0.100、192.168.0.101，子网掩码为255.255.255.0；

• 用sudo ip netns exec ns0 ping 192.168.1.101命令测试
  
• 测试p0和p1的连通性。
  

2. 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。

• 拓扑图
  
• 在Python代码中直接修改，设置对应端口号
  

3. 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。

• 要求VlAN
  

• 添加流表
  

• 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。

#!/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')
    s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
    s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)

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

    info('*** Add links\n')
    net.addLink(h1, s1, 1, 1)
    net.addLink(h2, s1, 1, 2)
    net.addLink(s1, s2, 3, 3)
    net.addLink(s2, h3, 1, 1)
    net.addLink(s2, h4, 2, 1)

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

    info('*** Starting switches\n')
    net.get('s1').start([c0])
    net.get('s2').start([c0])
    
    #下发流表
    s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')   
    s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3') 
    s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')  
    s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')  
    s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3') 
    s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')  
    s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')   
    s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
    info('*** Post configure switches and hosts\n')

    CLI(net)
    net.stop()


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

• 实验结果
  • 连通性测试
    
  • 查看流表
    

（三）心得体会

• 这次实验总体来说比较顺利，但是实验过程还是出现了些许问题，比如在最后Python程序测试中，程序怎么修改都编译不了，最后还是在我舍友的提示下，使用了重启大法，再进去程序就可以运行了。