實驗2：Open vSwitch虛擬交換機實踐
阿新 • • 發佈：2021-09-15
實驗2：Open vSwitch虛擬交換機實踐
基本要求
1.建立OVS交換機並配置
輸入命令建立OVS
sudo ovs-vsctl add-br ovs-switch026 sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch026 p0 sudo ovs-vsctl set Interface p0 ofport_request=100 type=internal sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch026 p1 sudo ovs-vsctl set Interface p1 ofport_request=101 type=internal # 查詢相關資訊 sudo ethtool -i p0 sudo ethtool -i p1 # 配置虛擬網路空間 sudo ip netns add ns0 sudo ip link set p0 netns ns0 sudo ip netns exec ns0 ip addr add 192.168.0.100/24 dev p0 sudo ip netns exec ns0 ifconfig p0 promisc up sudo ip netns add ns1 sudo ip link set p1 netns ns1 sudo ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.0.101/24 dev p1 sudo ip netns exec ns1 ifconfig p1 promisc up # 測試ping sudo ip netns exec ns0 ping 192.168.0.101 # 檢視 sudo ovs-vsctl show
輸入sudo ovs-vsctl show檢視網路狀態
測試p0和p1的連通性，因為p0的ip為192.168.0.100，p1的ip為192.168.0.101，所以輸入命令測試連通：
sudo ip netns exec ns0 ping 192.168.0.101
觀察到成功聯通：
2.搭建拓撲
使用Mininet搭建的SDN拓撲，如下圖所示，要求支援OpenFlow 1.3協議，主機名、交換機名以及埠對應正確。
開啟Miniedit視覺化工具
# 在lab2目錄下
sudo ./../mininet/examples/miniedit.py
放置拓撲
設定協議為1.3
將其儲存成py檔案
修改其中程式碼：
net.addLink(h1, s1, 1, 1)
net.addLink(h2, s1, 1, 2)
net.addLink(h3, s2, 1, 1)
net.addLink(h4, s2, 1, 2)
net.addLink(s1, s2, 3, 3)
執行命令執行
sudo python topo.py
完成任務
3.下發流表
通過命令列終端輸入“ovs-ofctl”命令，直接在s1和s2上新增流表，劃分出所要求的VLAN。
使用ovs-ofctl下發流表，配置vlan
# 將主機1，2傳送來的包打上vlan標記 sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3 sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3 # 將主機3，4傳送來的包取出vlan標記 sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1 sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2 # 將主機3，4傳送來的包打上vlan標記 sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3 sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3 # 將主機1，2傳送來的包取出vlan標記 sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1 sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2
4.測試網路
主機連通性要求：
- h1 – h3互通
- h2 – h4互通
- 其餘主機不通
執行pingall
符合要求，輸入命令檢視所下發的流表
sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 dump-flows s1
sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 dump-flows s2
如圖所示
利用wireshark抓包，抓取s1上的3埠，檢視經過的包是否有vlan標記
在mininet命令列介面中執行h1 ping h3
在wireshark中看到vlan標記vlan標記為0
同樣執行h2 ping h4，抓包可以看到vlan標記為1
進階要求
閱讀SDNLAB實驗使用Mininet，編寫Python程式碼，生成（一）中的SDN拓撲，並在程式碼中直接使用OVS命令，做到可以直接執行Python程式完成和（一）相同的VLAN劃分。
編寫程式碼VlanOVS.py
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Node
from mininet.link import TCLink, Link
from mininet.log import setLogLevel, info
def myNet():
"Create network from scratch using Open vSwitch."
info( "*** Creating nodes\n" )
switch1 = Node( 's1', inNamespace=False )
switch2 = Node( 's2', inNamespace=False )
h1 = Node( 'h1' )
h2 = Node( 'h2' )
h3 = Node( 'h3' )
h4 = Node( 'h4' )
info( "*** Creating links\n" )
Link( h1, switch1 )
Link( h2, switch1 )
Link( h3, switch2 )
Link( h4, switch2 )
Link( switch1, switch2 )
info( "*** Configuring hosts\n" )
h1.setIP( '192.168.123.1/24' )
h2.setIP( '192.168.123.2/24' )
h3.setIP( '192.168.123.3/24' )
h4.setIP( '192.168.123.4/24' )
info( str( h1 ) + '\n' )
info( str( h2 ) + '\n' )
info( str( h3 ) + '\n' )
info( str( h4 ) + '\n' )
info( "*** Starting network using Open vSwitch\n" )
switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' )
switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp0' )
switch2.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' )
switch2.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp1' )
for intf in switch1.intfs.values():
print(intf)
print(switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp0 %s' % intf ))
for intf in switch2.intfs.values():
print(intf)
print(switch2.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp1 %s' % intf ))
switch1.cmd( 'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3' )
switch1.cmd( 'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3' )
switch1.cmd( 'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output=1' )
switch1.cmd( 'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output=2' )
switch2.cmd( 'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3' )
switch2.cmd( 'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3' )
switch2.cmd( 'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output=1' )
switch2.cmd( 'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output=2' )
info( "*** Running test\n" )
h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h2.IP() )
h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h4.IP() )
h2.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )
h2.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h4.IP() )
h3.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h4.IP() )
info( "*** Stopping network\n" )
switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' )
switch1.deleteIntfs()
switch2.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' )
switch2.deleteIntfs()
info( '\n' )
if __name__ == '__main__':
setLogLevel( 'info' )
info( '*** Scratch network demo (kernel datapath)\n' )
Mininet.init()
myNet()
觀察結果：
總結
這次實驗沒有遇到什麼困難，唯一的困惑在於：在建立OVS交換機埠是出現報錯，但是並不影響之後實驗。對此並不是很理解，上網找不到相關的資訊，之後的實驗參考老師的pdf和參考連結，進行了實驗。第一次體驗了vlan的作用，感覺比較神奇，通過vlan將網路劃分成不同的域，各個域之間才可以進行通訊。在之後的進階要求中，通過對連結中的程式碼進行修改實現了功能，而沒有去領悟其中函式呼叫的作用，之後將研究一下這種新的寫法，具體是怎樣操作OVS，以及下發流表。