实验7：基于REST API的SDN北向应用实践

一、实验目的

1.能够编写程序调用OpenDaylight REST API实现特定网络功能；
2.能够编写程序调用Ryu REST API实现特定网络功能。

二、实验环境

1.下载虚拟机软件Oracle VisualBox或VMware；
2.在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64，并完整安装Mininet、OpenDaylight（Carbon版本）、Postman和Ryu；

三、实验要求

（一）基本要求

OpenDaylight

（1）利用Mininet平台搭建下图所示网络拓扑，并连接OpenDaylight；

使用命令./distribution-karaf-0.6.4-Carbon/bin/karaf打开ODL控制器
使用命令sudo mn --topo=single,3 --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow13创建拓扑并连接控制器

（2）编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口下发指令删除s1上的流表数据。

#!/usr/bin/python
import requests
from requests.auth import HTTPBasicAuth
if __name__ == "__main__":
    url = 'http://127.0.0.1:8181/restconf/config/opendaylight-inventory:nodes/node/openflow:1/'
    headers = {'Content-Type': 'application/json'}
    res = requests.delete(url, headers=headers, auth=HTTPBasicAuth('admin', 'admin'))
    print (res.content)

结果如下

（3）编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口下发硬超时流表，实现拓扑内主机h1和h3网络中断20s。

#!/usr/bin/python
import requests
from requests.auth import HTTPBasicAuth
if __name__ == "__main__":
    url = 'http://127.0.0.1:8181/restconf/config/opendaylight-inventory:nodes/node/openflow:1/flow-node-inventory:table/0/flow/1'
    with open("./flowtimeout.json") as file:
        str = file.read()
    headers = {'Content-Type': 'application/json'}
    res = requests.put(url, str, headers=headers, auth=HTTPBasicAuth('admin', 'admin'))
    print (res.content)

flowtable.json

{
  "flow": [
    {
      "id": "1",
      "match": {
        "in-port": "1",
        "ethernet-match": {
          "ethernet-type": {
            "type": "0x0800"
          }
        },
        "ipv4-destination": "10.0.0.3/32"
      },
      "instructions": {
        "instruction": [
          {
            "order": "0",
            "apply-actions": {
              "action": [
                {
                  "order": "0",
                  "drop-action": {}
                }
              ]
            }
          }
        ]
      },
      "flow-name": "flow",
      "priority": "65535",
      "hard-timeout": "20",
      "cookie": "2",
      "table_id": "0"
    }
  ]
}

结果如下

（4）编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口获取s1上活动的流表数。

#!/usr/bin/python
import requests
from requests.auth import HTTPBasicAuth
if __name__ == "__main__":
    url = 'http://127.0.0.1:8181/restconf/operational/opendaylight-inventory:nodes/node/openflow:1/flow-node-inventory:table/0/opendaylight-flow-table-statistics:flow-table-statistics'
    headers = {'Content-Type': 'application/json'}
    res = requests.get(url,headers=headers, auth=HTTPBasicAuth('admin', 'admin'))
    print (res.content)

Ryu

（1）编写Python程序，调用Ryu的北向接口，实现上述OpenDaylight实验拓扑上相同的硬超时流表下发。

关闭ODL控制器，关闭上次的拓扑并清除拓扑后
使用命令ryu-manager ryu.app.simple_switch_13 ryu.app.ofctl_rest打开Ryu控制器
使用命令sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow13创建拓扑

#!/usr/bin/python
import requests
if __name__ == "__main__":
    url = 'http://127.0.0.1:8080/stats/flowentry/add'
    with open("./hardtimeout.json") as file:
        str = file.read()
    headers = {'Content-Type': 'application/json'}
    res = requests.post(url, str, headers=headers)
    print (res.content)

json文件：

{
    "dpid": 1,
    "cookie": 1,
    "cookie_mask": 1,
    "table_id": 0,
    "hard_timeout": 20,
    "priority": 65535,
    "flags": 1,
    "match":{
        "in_port":1
    },
    "actions":[

    ]
 }

结果如图

（2）利用Mininet平台搭建下图所示网络拓扑，要求支持OpenFlow 1.3协议，主机名、交换机名以及端口对应正确。拓扑生成后需连接Ryu，且Ryu应能够提供REST API服务。

#topo.py
from mininet.topo import Topo

class MyTopo(Topo):
    def __init__(self):
        # initilaize topology
        Topo.__init__(self)

        self.addSwitch("s1")
        self.addSwitch("s2")

        self.addHost("h1")
        self.addHost("h2")
        self.addHost("h3")
        self.addHost("h4")

        self.addLink("s1", "h1")
        self.addLink("s1", "h2")
        self.addLink("s2", "h3")
        self.addLink("s2", "h4")
        self.addLink("s1", "s2")

topos = {'mytopo': (lambda: MyTopo())}

关闭控制器，关闭上一次实验的拓扑并清除拓扑
使用命令ryu-manager ryu.app.simple_switch_13 ryu.app.ofctl_rest打开Ryu控制器
使用命令sudo sudo mn --custom topo.py --topo mytopo --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow13创建拓扑

（3）整理一个Shell脚本，参考Ryu REST API的文档，利用curl命令，实现和实验2相同的VLAN。

VLAN_ID	Hosts
0	h1 h3
1	h2 h4

使用命令,删除流表
curl -X DELETE http://127.0.0.1:8080/stats/flowentry/clear/1
curl -X DELETE http://127.0.0.1:8080/stats/flowentry/clear/2
shell脚本

curl -X POST -d '{
    "dpid": 1,
    "priority": 1,
    "match":{
        "in_port": 1
    },
    "actions":[
        {
            "type": "PUSH_VLAN",     # Push a new VLAN tag if a input frame is non-VLAN-tagged
            "ethertype": 33024       # Ethertype 0x8100(=33024): IEEE 802.1Q VLAN-tagged frame
        },
        {
            "type": "SET_FIELD",
            "field": "vlan_vid",     # Set VLAN ID
            "value": 4096            # Describe sum of vlan_id(e.g. 6) | OFPVID_PRESENT(0x1000=4096)
        },
        {
            "type": "OUTPUT",
            "port": 3
        }
    ]
 }' http://localhost:8080/stats/flowentry/add

 curl -X POST -d '{
    "dpid": 1,
    "priority": 1,
    "match":{
        "in_port": 2
    },
    "actions":[
        {
            "type": "PUSH_VLAN",     # Push a new VLAN tag if a input frame is non-VLAN-tagged
            "ethertype": 33024       # Ethertype 0x8100(=33024): IEEE 802.1Q VLAN-tagged frame
        },
        {
            "type": "SET_FIELD",
            "field": "vlan_vid",     # Set VLAN ID
            "value": 4097            # Describe sum of vlan_id(e.g. 6) | OFPVID_PRESENT(0x1000=4096)
        },
        {
            "type": "OUTPUT",
            "port": 3
        }
    ]
 }' http://localhost:8080/stats/flowentry/add

 curl -X POST -d '{
    "dpid": 1,
    "priority": 1,
    "match":{
        "vlan_vid": 0
    },
    "actions":[
        {
            "type": "POP_VLAN",     # Push a new VLAN tag if a input frame is non-VLAN-tagged
            "ethertype": 33024       # Ethertype 0x8100(=33024): IEEE 802.1Q VLAN-tagged frame
        },
        {
            "type": "OUTPUT",
            "port": 1
        }
    ]
 }' http://localhost:8080/stats/flowentry/add

 curl -X POST -d '{
    "dpid": 1,
    "priority": 1,
    "match":{
        "vlan_vid": 1
    },
    "actions":[
        {
            "type": "POP_VLAN",     # Push a new VLAN tag if a input frame is non-VLAN-tagged
            "ethertype": 33024       # Ethertype 0x8100(=33024): IEEE 802.1Q VLAN-tagged frame
        },
        {
            "type": "OUTPUT",
            "port": 2
        }
    ]
 }' http://localhost:8080/stats/flowentry/add

 curl -X POST -d '{
    "dpid": 2,
    "priority": 1,
    "match":{
        "in_port": 1
    },
    "actions":[
        {
            "type": "PUSH_VLAN",     # Push a new VLAN tag if a input frame is non-VLAN-tagged
            "ethertype": 33024       # Ethertype 0x8100(=33024): IEEE 802.1Q VLAN-tagged frame
        },
        {
            "type": "SET_FIELD",
            "field": "vlan_vid",     # Set VLAN ID
            "value": 4096            # Describe sum of vlan_id(e.g. 6) | OFPVID_PRESENT(0x1000=4096)
        },
        {
            "type": "OUTPUT",
            "port": 3
        }
    ]
 }' http://localhost:8080/stats/flowentry/add

 curl -X POST -d '{
    "dpid": 2,
    "priority": 1,
    "match":{
        "in_port": 2
    },
    "actions":[
        {
            "type": "PUSH_VLAN",     # Push a new VLAN tag if a input frame is non-VLAN-tagged
            "ethertype": 33024       # Ethertype 0x8100(=33024): IEEE 802.1Q VLAN-tagged frame
        },
        {
            "type": "SET_FIELD",
            "field": "vlan_vid",     # Set VLAN ID
            "value": 4097            # Describe sum of vlan_id(e.g. 6) | OFPVID_PRESENT(0x1000=4096)
        },
        {
            "type": "OUTPUT",
            "port": 3
        }
    ]
 }' http://localhost:8080/stats/flowentry/add

 curl -X POST -d '{
    "dpid": 2,
    "priority": 1,
    "match":{
        "vlan_vid": 0
    },
    "actions":[
        {
            "type": "POP_VLAN",     # Push a new VLAN tag if a input frame is non-VLAN-tagged
            "ethertype": 33024       # Ethertype 0x8100(=33024): IEEE 802.1Q VLAN-tagged frame
        },
        {
            "type": "OUTPUT",
            "port": 1
        }
    ]
 }' http://localhost:8080/stats/flowentry/add

 curl -X POST -d '{
    "dpid": 2,
    "priority": 1,
    "match":{
        "vlan_vid": 1
    },
    "actions":[
        {
            "type": "POP_VLAN",     # Push a new VLAN tag if a input frame is non-VLAN-tagged
            "ethertype": 33024       # Ethertype 0x8100(=33024): IEEE 802.1Q VLAN-tagged frame
        },
        {
            "type": "OUTPUT",
            "port": 2
        }
    ]
 }' http://localhost:8080/stats/flowentry/add

使用命令sh sh1.sh运行shell脚本

（二）进阶要求

编程实现基本要求第2部分Ryu（3）中的VLAN划分

#!/usr/bin/python
import json

import requests

if __name__ == "__main__":
    url = 'http://127.0.0.1:8080/stats/flowentry/add'
    headers = {'Content-Type': 'application/json'}
    flow1 = {
        "dpid": 1,
        "priority": 1,
        "match":{
            "in_port": 1
        },
        "actions":[
            {
                "type": "PUSH_VLAN",    
                "ethertype": 33024      
            },
            {
                "type": "SET_FIELD",
                "field": "vlan_vid",    
                "value": 4096           
            },
            {
                "type": "OUTPUT",
                "port": 3
            }
        ]
    }
    flow2 = {
        "dpid": 1,
        "priority": 1,
        "match":{
            "in_port": 2
        },
        "actions":[
            {
                "type": "PUSH_VLAN",     
                "ethertype": 33024      
            },
            {
                "type": "SET_FIELD",
                "field": "vlan_vid",     
                "value": 4097           
            },
            {
                "type": "OUTPUT",
                "port": 3
            }
        ]
    }
    flow3 = {
        "dpid": 1,
        "priority": 1,
        "match":{
            "vlan_vid": 0
        },
        "actions":[
            {
                "type": "POP_VLAN",    
                "ethertype": 33024     
            },
            {
                "type": "OUTPUT",
                "port": 1
            }
        ]
    }
    flow4 = {
        "dpid": 2,
        "priority": 1,
        "match": {
            "in_port": 1
        },
        "actions": [
            {
                "type": "PUSH_VLAN", 
                "ethertype": 33024 
            },
            {
                "type": "SET_FIELD",
                "field": "vlan_vid", 
                "value": 4096  
            },
            {
                "type": "OUTPUT",
                "port": 3
            }
        ]
    }
    flow5 = {
        "dpid": 1,
        "priority": 1,
        "match": {
            "vlan_vid": 1
        },
        "actions": [
            {
                "type": "POP_VLAN", 
                "ethertype": 33024  
            },
            {
                "type": "OUTPUT",
                "port": 2
            }
        ]
    }
    flow6 = {
        "dpid": 2,
        "priority": 1,
        "match": {
            "in_port": 2
        },
        "actions": [
            {
                "type": "PUSH_VLAN",  
                "ethertype": 33024  
            },
            {
                "type": "SET_FIELD",
                "field": "vlan_vid",  
                "value": 4097 
            },
            {
                "type": "OUTPUT",
                "port": 3
            }
        ]
    }
    flow7 = {
        "dpid": 2,
        "priority": 1,
        "match": {
            "vlan_vid": 1
        },
        "actions": [
            {
                "type": "POP_VLAN", 
                "ethertype": 33024  
            },
            {
                "type": "OUTPUT",
                "port": 2
            }
        ]
    }
    flow8 = {
        "dpid": 2,
        "priority": 1,
        "match": {
            "vlan_vid": 0
        },
        "actions": [
            {
                "type": "POP_VLAN", 
                "ethertype": 33024  
            },
            {
                "type": "OUTPUT",
                "port": 1
            }
        ]
    }
    res1 = requests.post(url, json.dumps(flow1), headers=headers)
    res2 = requests.post(url, json.dumps(flow2), headers=headers)
    res3 = requests.post(url, json.dumps(flow3), headers=headers)
    res4 = requests.post(url, json.dumps(flow4), headers=headers)
    res5 = requests.post(url, json.dumps(flow5), headers=headers)
    res6 = requests.post(url, json.dumps(flow6), headers=headers)
    res7 = requests.post(url, json.dumps(flow7), headers=headers)
    res8 = requests.post(url, json.dumps(flow8), headers=headers)

四、实验总结

实验难度：

基础部分难度适中，进阶部分难度大

实验中遇到的问题及解决办法：

做VLAN划分时下发流表后还是全部都能互相ping通。解决方法：应该先把所有流表删除在进行新流表的下发。
在进行Ryu的（3）操作时，遇到了好多困难，不知道要先删除流表，以及整理好的脚本用sh命令却报错，可Ryu控制器是处于running状态的，后来听同学的直接将其黏贴进命令行使用，并且要先用curl命令删除流表。
在使用curl命令时，提示command not found。解决办法：sudo apt-get install curl 执行命令就好了
不会拓朴清空。解决办法：sudo mn -c

个人感想：

通过这次实验，进一步学习了用OpenDaylight和Ryu的rest API来实现特定的网络功能，除此之外还进一步学习了python的request库，为接下来做大作业打下了基础。同时在实验中遇到问题查看了相关文档，锻炼了阅读文档的能力。这次实验中是由几个小实验组成的，做完一个做下一个的时候，要记得把前一次的拓扑清空。实验中要记得先把流表清空。

posted @ 2021-10-26 23:33 AKAJC 阅读(171) 评论(0) 编辑收藏举报

会员力量，点亮园子希望

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杨家聪

实验7：基于REST API的SDN北向应用实践

实验7：基于REST API的SDN北向应用实践

一、实验目的

二、实验环境

三、实验要求

（一）基本要求

（1）利用Mininet平台搭建下图所示网络拓扑，并连接OpenDaylight；

（2）编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口下发指令删除s1上的流表数据。

（3）编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口下发硬超时流表，实现拓扑内主机h1和h3网络中断20s。

（4）编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口获取s1上活动的流表数。

Ryu

（1）编写Python程序，调用Ryu的北向接口，实现上述OpenDaylight实验拓扑上相同的硬超时流表下发。

（2）利用Mininet平台搭建下图所示网络拓扑，要求支持OpenFlow 1.3协议，主机名、交换机名以及端口对应正确。拓扑生成后需连接Ryu，且Ryu应能够提供REST API服务。

（3）整理一个Shell脚本，参考Ryu REST API的文档，利用curl命令，实现和实验2相同的VLAN。

（二）进阶要求

四、实验总结

实验难度：

实验中遇到的问题及解决办法：

个人感想：

公告

杨家聪

实验7：基于REST API的SDN北向应用实践

实验7：基于REST API的SDN北向应用实践

一、实验目的

二、实验环境

三、实验要求

（一）基本要求

（1） 利用Mininet平台搭建下图所示网络拓扑，并连接OpenDaylight；

（2） 编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口下发指令删除s1上的流表数据。

（3） 编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口下发硬超时流表，实现拓扑内主机h1和h3网络中断20s。

（4） 编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口获取s1上活动的流表数。

Ryu

（1） 编写Python程序，调用Ryu的北向接口，实现上述OpenDaylight实验拓扑上相同的硬超时流表下发。

（2） 利用Mininet平台搭建下图所示网络拓扑，要求支持OpenFlow 1.3协议，主机名、交换机名以及端口对应正确。拓扑生成后需连接Ryu，且Ryu应能够提供REST API服务。

（3） 整理一个Shell脚本，参考Ryu REST API的文档，利用curl命令，实现和实验2相同的VLAN。

（二）进阶要求

四、实验总结

实验难度：

实验中遇到的问题及解决办法：

个人感想：

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（1）利用Mininet平台搭建下图所示网络拓扑，并连接OpenDaylight；

（2）编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口下发指令删除s1上的流表数据。

（3）编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口下发硬超时流表，实现拓扑内主机h1和h3网络中断20s。

（4）编写Python程序，调用OpenDaylight的北向接口获取s1上活动的流表数。

（1）编写Python程序，调用Ryu的北向接口，实现上述OpenDaylight实验拓扑上相同的硬超时流表下发。

（2）利用Mininet平台搭建下图所示网络拓扑，要求支持OpenFlow 1.3协议，主机名、交换机名以及端口对应正确。拓扑生成后需连接Ryu，且Ryu应能够提供REST API服务。

（3）整理一个Shell脚本，参考Ryu REST API的文档，利用curl命令，实现和实验2相同的VLAN。