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

Ubuntu 20.04 Desktop amd64

三、实验报告

基础要求提交：

执行ovs-vsctl show命令

p0和p1连通性测试的执行结果截图

开启Mininet CLI并执行pingall命令的截图

查看OVS流表的命令结果截图

wireshark抓包截图

进阶要求提交：

阅读SDNLAB实验使用Mininet，编写Python代码，生成（一）中的SDN拓扑，并在代码中直接使用OVS命令，做到可以直接运行Python程序完成和（一）相同的VLAN划分。

代码：topo.py

#!/usr/bin/python
 
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Node
from mininet.link import 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( '192.168.124.1/24' )
    h3.setIP( '192.168.123.2/24' )
    h4.setIP( '192.168.124.2/24' )
       
    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 ))
  
    print (switch1.cmd(r'ovs-vsctl show'))
 
    print (switch1.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'))
    print (switch1.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'))
    print (switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1'))
    print (switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2'))

    print (switch2.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'))
    print (switch2.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'))
    print (switch2.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1'))
    print (switch2.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2'))


    info( "*** Running test\n" )
    h1.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h3.IP() )
    h2.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h4.IP() )
    h1.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h4.IP() )
    h2.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h3.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()

运行python程序：

测试连通性：

与（一）中结果一致
h1->h3, h2->h4

四、个人总结

本次实验相较之前有点难度，同时也遇到了一些问题。在查看网络状态 sudo ovs-vsctl show时出现了大量的error，是之前创建相同拓扑时没有清除，通过执行sudo mn -c命令解决了问题。后面的流程在PDF的参考下能够较顺利的完成。

通过本次实验，Open vSwitch有了初步的了解，熟悉了ovs的相关操作，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，加强了查询解决问题的能力。

还学习到了如何用wireshark进行抓包。在进阶要求中，学到了如何通过直接运行python程序建立完成对VLAN的划分与流表的下发。