实验5:开源控制器实践——POX
一、实验目的
- 能够理解 POX 控制器的工作原理;
- 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;
- 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
- 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
- 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)
- 创建拓扑
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;
- 构建POX,先切换到指定目录下
./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub
-
开启主机终端
xterm h2 h3
-
开启抓包
h2主机终端:tcpdump -nn -i h2-eth0
h3主机终端:tcpdump -nn -i h3-eth0
-
h1 ping h2,h3可以收到数据包
- h1 ping h3,h2可以收到数据包
- 阅读L2_learning模块代码,画出程序流程图,使用 tcpdump 验证Switch模块。
- 阅读L2_learning模块代码后,画出流程图如下:
-
构建POX,先切换到指定目录下
./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning
-
开启主机终端
xterm h1 h2 h3
-
开启抓包
h1主机终端:tcpdump -nn -i h1-eth0
h2主机终端:tcpdump -nn -i h2-eth0
h3主机终端:tcpdump -nn -i h3-eth0
-
h1 ping h2,h2可以收到数据包,h3不行
- h1 ping h3,h3可以收到数据包,h2不行
(二)进阶要求
- 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。
- 搭建拓扑
sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10
- 删除流表
dpctl del-flows
- 创建文件
SendFlowInSingle3.py
from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of
from pox.openflow.of_json import *
def _handle_ConnectionUp(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.openflow.addListenerByName("ConnectionUp", _handle_ConnectionUp)
- 启动模块
./pox.py SendFlowInSingle3
结果如下:
个人总结
实验难度
本次实验大部分是通过阅读文档来验证的实验,相比之下较为简单,但还是需要我们了解各个模块的实现以及如何使用。总的来说,基础部分较为简单,根据ppt以及文档就可以完成,但进阶部分就需要自己造轮子,比较难。
遇到的问题
-
关闭hub模块开启L2_Learning模块时会报错,如下:
解决方法:主要原因是使用6633这个端口号的进程还在进行,导致冲突,引起报错。使用
lsof -i [端口号]
查找端口对应进程号,再使用kill -s 9 [进程号]
强行杀死进程。解决如下:
实验心得
通过自己动手验证各个模块的功能,使我对POX控制器功能有了较为清晰的了解,也学会了如何使用POX控制器的各个模块。在没做进阶实验之前,只是对POX有一定的了解,但还没有自己编写模块的经验。经过做进阶实验时自己的学习,对POX模块的实验有了更为清晰的了解。当然,代码的阅读当然少不了python知识,所以在看源码的过程中,也对一些之前不太了解的python语法,有了一定的认识。