实验1：SDN拓扑实践
作业链接：实验1：SDN拓扑实践
一、实验目的
- 能够使用源码安装Mininet；
- 能够使用Mininet的可视化工具生成拓扑；
- 能够使用Mininet的命令行生成特定拓扑；
- 能够使用Mininet交互界面管理SDN拓扑；
- 能够使用Python脚本构建SDN拓扑。
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；
三、实验要求
（一）基本要求
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在Ubuntu系统的home目录下创建一个目录，目录命名为学号。
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在创建的目录下，完成Mininet的源码安装。
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使用Mininet可视化工具，生成下图所示的拓扑，并保存拓扑文件名为学号.py。
如图：
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使用Mininet的命令行生成如下拓扑：
a) 3台交换机，每个交换机连接1台主机，3台交换机连接成一条线。
直接使用命令：
sudo mn --topo=linear,3
b) 3台主机，每个主机都连接到同1台交换机上。
直接使用命令：
sudo mn --topo=single,3
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在4 b)的基础上，在Mininet交互界面上新增1台主机并且连接到交换机上，再测试新拓扑的连通性。
使用命令：
py net.addHost('h4')
py net.addLink(h4,s1,0,4)
分析：通过图片可以看出丢包率为50%，经过讨论询问大佬发现是因为没有配置路由表，导致信息无法传递。 -
编辑（一）中第3步保存的Python脚本，添加如下网络性能限制，生成拓扑：
a) h1的cpu最高不超过50%；
b) h1和s1之间的链路带宽为10，延迟为5ms，最大队列大小为1000，损耗率50。
先使用sudo chmod -R 777 [文件名] 将文件的只读状态解除。
然后对文件进行修改，如下：
再次运行
对性能进行测试
（二）进阶要求
- 编写Python脚本，生成如下数据中心网络拓扑，要求：
- 编写.py拓扑文件，命名为“学号_fattree.py”；
- 必须通过Mininet的custom参数载入上述文件，不得直接使用miniedit.py生成的.py文件；
- 设备名称必须和下图一致；
- 使用Python的循环功能实现，不得在代码中手工直接添加设备和链路。
代码如下：
from mininet.topo import Topo
class MyTopo(Topo):
def __init__(self):
Topo.__init__(self)
#hosts
hosts=[]
for i in range(16):
h =self.addHost('h'+str(i+1))
hosts.append(h)
#switchs
switchs=[]
for i in range(14):
s =self.addSwitch('s'+str(i+1))
switchs.append(s)
#links
#switch to switch
for i in range(0,2):
for j in range(2,6):
self.addLink(switchs[i],switchs[j])
for i in range(2,4):
for j in range(6,10):
self.addLink(switchs[i],switchs[j])
for i in range(4,6):
for j in range(10,14):
self.addLink(switchs[i],switchs[j])
#switch to host
for i in range(8):
self.addLink(switchs[i+6],hosts[2*i])
self.addLink(switchs[i+6],hosts[2*i+1])
topos = {'mytopo': (lambda: MyTopo())}
保存文件如下：
运行文件结果如下：
四、实验心得
这次实验的整个过程分为搭建环境和构建网络拓扑两部分。总体难度一般，主要是对Ubuntu的不熟练，对各种命令不熟悉。
- 遇到的问题及解决
1.在配置python环境的时候把usr习惯性看成了user，导致怎么都找不到文件夹。憨批一枚
2.使用Mininet可视化工具生成拓扑时，没有把文件通过Export Level 2 Script保存，而是直接点击save保存，导致出错。
3.后面添加一个主机并且pingall的时候，一直纠结于为什么会有50%的丢包，后来了解到是因为没有配置路由器。
4.第6步编辑脚本的时候，发现031902126.py的文件是锁着的（只读，不能修改）。解决方法是 使用sudo chmod -R 777 031902126.py命令即可。 - 对本次实验的心得
通过这次实验，我学到了三种构建网络拓扑的方法：
1.直接使用Mininet可视化工具，摆放需要的器件，然后连线。然后记得注意保存的格式。这种方法的优点是比较直观，容易了解拓扑的结构，但缺点是遇到复杂的拓扑就会手忙脚乱，需要画很多部分。
2.使用命令行，简单的一句命令就可以构建出固定的拓扑结构。优点是构建快，只需要一行命令，但缺点是只能局限于一些固定的结构，遇到复杂的拓扑就需要很多条命令来添加主机或交换机。
3.使用python脚本编写，建立文件，书写代码，保存并通过命令行运行。优点是很多庞大但有规律的拓扑结构建立十分方便，缺点是不能直观地看到拓扑结构。
这使得我对网络的了解更为深刻，也让我对接下来的学习和实验产生了浓厚的兴趣。个人期待可以在后面的实验中学会用python脚本实现更复杂的拓扑结构。
