实验2：Open vSwitch虚拟交换机实践

一、实验目的

1.能够对Open vSwitch进行基本操作；

2.能够通过命令行终端使用OVS命令操作Open vSwitch交换机，管理流表；

3.能够通过Mininet的Python代码运行OVS命令，控制网络拓扑中的Open vSwitch交换机；

二、实验环境

1. 下载虚拟机软件VMware
2. 虚拟机中安装Ubuntu 21.04 Desktop amd64，并安装Mininet

三、实验要求

（一）基本要求

1. 创建OVS交换机，并以ovs-switchxxx命名，其中xxx为本人在班中的序号，例如ovs-switch001, ovs-switch088等。在创建的交换机上增加端口p0和p1，设置p0的端口号为100，p1的端口号为101，类型均为internal；为了避免网络接口上的地址和本机已有网络地址冲突，需要创建虚拟网络空间（参考命令netns）ns0和ns1，分别将p0和p1移入，并分别配置p0和p1端口的ip地址为190.168.0.100、192.168.0.101，子网掩码为255.255.255.0；最后测试p0和p1的连通性

   //创建OVS交换机，以20学号命名
   sudo ovs-vsctl add-br ovs-switch020
   //创建端口p0，设置编号为100
   sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch020 p0
   sudo ovs-vsctl set Interface p0 ofport_request=100 type=internal
   //创建端口p1，设置编号为101
   sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch020 p1
   sudo ovs-vsctl set Interface p1 ofport_request=101 type=internal
   //创建一个虚拟网络空间ns0，将p0移入
   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
   //创建一个虚拟网络空间ns1，将p1移入
   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
   //查看网络状态
   sudo ovs-vsctl show
   //p0和p1连通性测
   sudo ip netns exec ns0 ping 192.168.0.101
   sudo ip netns exec ns1 ping 192.168.0.100
   

1. 使用Mininet搭建的SDN拓扑，要求支持OpenFlow 1.3协议，主机名、交换机名以及端口对应正确。

   sudo ./miniedit.py
   

   

   net.addLink(h1, s1,1,1)
   net.addLink(h2, s2,1,2)
   net.addLink(h3, s2,1,1)
   net.addLink(s4, s2,1,2)
   net.addLink(s1, s2,3,3)
   sudo python3 topo1.py
   

1. 通过命令行终端输入“ovs-ofctl”命令，直接在s1和s2上添加流表，划分出所要求的VLAN。

```bash
//使用ovs-ofctl下发流表，配置vlan
//将主机1，2发的包打上vlan标记
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
//将主机3，4发的包取出vlan标记
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
//将主机3，4发的包打上vlan标记
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
//将主机1，2发的包取出vlan标记
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
```

1. 主机连通性要求
   • h1 – h3互通
   • h2 – h4互通其余主机不通
   • 在mininet命令下输入pingall

```bash
//查看s1流表
sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 dump-flows s1
//查看s2流表
sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 dump-flows s2
```

终端输入sudo wireshark，mininet命令行输入pingall，抓取h1发往h3的包

可知VLAN标记为0

抓取h2发往h4的包

可知VLAN标记为1

四.个人总结

这次实验操作遇到的问题也非常的多，重启也不能解决，后来在VMware编辑虚拟网络编辑器中重置默认网络，才把网络弄好。后面在搭建SDN拓扑时，明明设置是正确的，出现Error creating interface pair (s1-eth2,s2-eth3): RTNETLINK answers: File exists错误，看了同学的代码，把代码改成一样的还是出错，后面发现是重复构建了相同的拓扑，先前直接用命令行创建了一个拓扑结构，没有清除，所以若在.py文件中构建相同的拓扑图时需要先清除掉先前的拓扑结构。用sudo mn -c命令清除，重新打开，就行了。