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

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。

ryu可视化查看拓扑

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。

构建拓扑，运行L2Switch模块，同时开启h2和h3终端，使用tcpdump进行数据包监听

*h1 ping h2(观察到h2，h3都接收到数据包)

*h1 ping h3(观察到h2，h3都接收到数据包)

通过dpctl dump-flows命令检查ryu的L2Switch模块和pox的Hub模块的区别

*ryu

*pox

###不同点：
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

编程修改L2Switch.py，另存为L2xxxxxxxxx.py，使之和POX的Hub模块的变得一致？（xxxxxxxxx为学号）

创建拓扑需要改成OpenFolw13的版本

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)

（三）实验报告

遇到的问题：

*在本次的实验中，我遇到创建的拓扑无法ping,可视化创建的拓扑又会与ryu的地址冲突，导致卡住了，后面在认真的看了老师下发的资料后，发现需要ryu-manager L2Switch后，创建的拓扑就可以ping通了
*其次，在本次实验中的修改代码，我也是遇到了极大的困难，不过在ryu文档，以及同学的帮助下，还是勉强写出来了，虽然也不知道对不对。。。。
*最后，在完成进阶要求的源码注释过程中，明显感觉到困难。原因有几点：首先，一开始对RYU的工作原理并没有十分了解；同时，源码中使用了许多RYU中定义的数据结构，阅读时根本没有一点的基础概念。基于此，我使用搜索引擎，查找了RYU使用的相应数据结构，并了解了其中各个参数的基本含义，再重新阅读源码，同时，在网上查找RYU工作原理的说明材料，才最终成功完成源码的注释。

个人感想：

*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。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，而进阶部分则难度较大，尤其在阅读源码部分进度较慢。不过，虽然阅读源码的过程有些痛苦，但在过程中，查阅相关材料，结合源码进行阅读，也使得我对RYU的控制机制有了更为形象和深入的认识。