軟體定義網路實驗（四）----Mininet中使用OVS命令

阿新 • • 發佈：2020-09-23

軟體定義網路實驗（四）----Mininet中使用OVS命令

一、實驗目的

　　　　Mininet安裝之後，會連帶安裝 OpenvSwitch，可以直接通過 Python指令碼呼叫OpenvSwitch命令，從而直接控制 OpenvSwitch，通過實驗瞭解呼叫控制的方法。

二、實驗任務

　　　在本實驗中，使用 Mininet 基於 Python 的指令碼，呼叫“ovs-vsctl”命令直接控制Open vSwitch。使用預設的交換機泛洪規則，設定更高的優先順序規則進行預先定義 IP 報文的轉發。在多個交換機中通過設定不同 TOS 值的資料包將通過不同的方式到達目的地址，驗證主機間的連通性及到達目的地址的時間。

三、實驗步驟

1.實驗環境

　　　安裝了 Ubuntu 18.04.5 Desktop amd64 的虛擬機器

2.實驗過程

SDNLAB 實驗參考資料：https://www.sdnlab.com/15083.html

學習 ovsSingleBr.py和 ovsMultiBr.py，在下圖拓撲中實現一個 VLAN。

　　　　實現程式碼：

  1 # Designed by tiny  2020/09/23  01:22 

  3 from mininet.net import Mininet
  4 from mininet.node import Node
  5 from mininet.link import 
 TCLink
  6 from mininet.log import  setLogLevel, info
  7  
  8 def myNet():
  9     "Create network from scratch using Open vSwitch."
 10  
 11     info( "*** Creating nodes\n" )
 12     switch0 = Node( 's0', inNamespace=False )
 13     switch1 = Node( 's1', inNamespace=False )
 14    
 15     h0 = Node( ' 
h0' )
 16     h1 = Node( 'h1' )
 17     h2 = Node( 'h2' )
 18     h3 = Node( 'h3' )  
 19  
 20     info( "*** Creating links\n" )
 21     linkopts0=dict(bw=100, delay='1ms', loss=0)
 22     linkopts1=dict(bw=1, delay='10ms', loss=0)
 23 
 24     TCLink( h0, switch0, **linkopts0)
 25     TCLink( h1, switch0, **linkopts0)
 26     TCLink( h2, switch1, **linkopts0)
 27     TCLink( h3, switch1, **linkopts0)
 28     TCLink( switch0, switch1, **linkopts1)
 29  
 30     info( "*** Configuring hosts\n" )
 31     h0.setIP( '192.168.123.1/24' )
 32     h1.setIP( '192.168.123.2/24' )
 33     h2.setIP( '192.168.123.3/24' )
 34     h3.setIP( '192.168.123.4/24' )
 35 
 36     info( "*** Starting network using Open vSwitch\n" )
 37     switch0.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' )
 38     switch0.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp0' )
 39     switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' )
 40     switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp1' )
 41  
 42     for intf in switch0.intfs.values():
 43         print intf
 44         print switch0.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp0 %s' % intf )
 45  
 46     for intf in switch1.intfs.values():
 47         print intf
 48         print switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp1 %s' % intf )
 49    
 50   
 51     print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
 52     print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
 53     print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
 54     print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
 55 
 56     print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
 57     print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
 58     print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
 59     print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
 60     #switch0.cmd('tcpdump -i s0-eth0 -U -w aaa &')
 61     #h0.cmd('tcpdump -i h0-eth0 -U -w aaa &')
 62 
 63     info( "*** Running test\n" )
 64     h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x10 -c 3 ' + h1.IP() )
 65     h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() )
 66     h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
 67     h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() )
 68     h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
 69     h2.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
 70 
 71     #h1.cmdPrint('iperf -s -p 12345 -u &')
 72     #h0.cmdPrint('iperf -c ' + h1.IP() +' -u -b 10m -p 12345 -t 10 -i 1')
 73  
 74     #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl show dp0' )    
 75     #print switch1.cmd( 'ovs-ofctl show dp1' )
 76     #print switch2.cmd( 'ovs-ofctl show dp2' )
 77     #print switch3.cmd( 'ovs-ofctl show dp3' )
 78     #print switch4.cmd( 'ovs-ofctl show dp4' )  
 79     #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-tables  dp0' )
 80     #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-ports   dp0' )
 81     #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-flows  dp0' )
 82     #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-aggregate  dp0' )
 83     #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl queue-stats dp0' )
 84  
 85     #print "Testing video transmission between h1 and h2"
 86     #h1.cmd('./myrtg_svc -u > myrd &')
 87     #h0.cmd('./mystg_svc -trace st 192.168.123.2')
 88  
 89     info( "*** Stopping network\n" )
 90     switch0.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' )
 91     switch0.deleteIntfs()
 92     switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' )
 93     switch1.deleteIntfs()
 94     info( '\n' )
 95  
 96 if __name__ == '__main__':
 97     setLogLevel( 'info' )
 98     info( '*** Scratch network demo (kernel datapath)\n' )
 99     Mininet.init()
100     myNet()

　　　上述程式碼將 h0 和 h2 劃分在 VLAN 0 中，h1 和h3 劃分在 VLAN 1 中，由於拓撲沒有控制器，並且初始化時刪除了交換機中的所有流表，因此除非下發流表，否則主機之間網路無法連通。請嘗試修改程式碼，利用 ovs 命令直接下發 VLAN 設定的流表項，最終測試 h0 和 h2 互通，h1 和h3 互通，其餘主機均不通，結果如下圖。

OVS 實現 VLAN 可參考部落格：https://www.cnblogs.com/fjlinww/p/11791846.html

四、實驗心得

BUG1:在執行前兩個py檔案的時候，一直出現執行找不到檔案路徑的問題。

　　 Solution:通過命令chmod u+x ovsSingleBr.py將ovsSingleBr.py檔案賦許可權。此指令碼並未連線控制器，只通過指令碼中手動給交換機下發流表實現主機間的通訊，然後執行就可以達到實驗結果。

　　 Bug2:在執行OVS檔案的時候，發現有其他主機也被ping通了。

Solution:顯示應限定為實驗要求的主機名，程式碼修改如下。

     info( "*** Running test\n" )
     h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x10 -c 3 ' + h1.IP() )
     h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() )
     h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
     h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() )
     h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
     h2.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )