实验2：Open vSwitch虚拟交换机实践

（一）基本要求

1. ovs-vsctl基础操作实践：创建OVS交换机，以ovs-xxxxxxxxx命名，其中xxxxxxxxx为本人学号。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190.168.1.100、192.168.1.101，子网掩码为255.255.255.0；最后测试p0和p1的连通性。

# 创建名为 ovs-212006116d 的ovs交换机
sudo ovs-vsctl add-br ovs-212006116
 
# 创建端口 p0 ,设置编号为 100 ，类型为 internal
sudo ovs-vsctl add-port ovs-212006116 p0
sudo ovs-vsctl set Interface p0 ofport_request=100 type=internal

# 创建一个虚拟网络空间 ns0 ， 把 p0 接口移入网络空间 ns0 ，并配置 IP 地址为192.168.1.100
sudo ip netns add ns0
sudo ip link set p0 netns ns0
sudo ip netns exec ns0 ip addr add 192.168.1.100/24 dev p0
sudo ip netns exec ns0 ifconfig p0 promisc up

# 创建端口 p1 ,设置编号为 101 ，类型为 internal
sudo ovs-vsctl add-port ovs-212006116 p1
sudo ovs-vsctl set Interface p1 ofport_request=101 type=internal

# 创建一个虚拟网络空间 ns1 ， 把 p1 接口移入网络空间 ns1 ，并配置 IP 地址为192.168.1.101
sudo ip netns add ns1
sudo ip link set p1 netns ns1
sudo ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.1.101/24 dev p1
sudo ip netns exec ns1 ifconfig p1 promisc up

# 测试
sudo ip netns exec ns0 ping 192.168.1.101

#查询 p0 网口的相关信息
sudo ethtool -i p0

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

3. 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。

# s1下发流表
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
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

# s2下发流表
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
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

# s1查看流表
sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 dump-flows s1

# s2查看流表
sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 dump-flows s2

4. 主机连通性要求：

• h1 – h3互通
• h2 – h4互通
• 其余主机不通

（二）进阶要求

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。

#!/usr/bin/env python

from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Controller, RemoteController, OVSController
from mininet.node import CPULimitedHost, Host, Node
from mininet.node import OVSKernelSwitch, UserSwitch
from mininet.node import IVSSwitch
from mininet.cli import CLI
from mininet.log import setLogLevel, info
from mininet.link import TCLink, Intf
from subprocess import call

def myNetwork():

    net = Mininet( topo=None,
                   build=False,
                   ipBase='10.0.0.0/8')

    info( '*** Adding controller\n' )
    c0=net.addController(name='c0',
                      controller=Controller,
                      protocol='tcp',
                      port=6633)

    info( '*** Add switches\n')
    s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
    s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)

    info( '*** Add hosts\n')
    h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None)
    h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='10.0.0.2', defaultRoute=None)
    h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='10.0.0.3', defaultRoute=None)
    h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='10.0.0.4', defaultRoute=None)

    info( '*** Add links\n')
    net.addLink(s1, h1, 1, 1)
    net.addLink(s1, h2, 2, 1)
    net.addLink(s2, h3, 1, 1)
    net.addLink(s2, h4, 2, 1)
    net.addLink(s1, s2, 3, 3)

    info( '*** Starting network\n')
    net.build()
    info( '*** Starting controllers\n')
    for controller in net.controllers:
        controller.start()

    info( '*** Starting switches\n')
    net.get('s1').start([c0])
    net.get('s2').start([c0])

    info( '*** Post configure switches and hosts\n')

    s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
    s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
    s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
    s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
    s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
    s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
    s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
    s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
 
    CLI(net)
    net.stop()

if __name__ == '__main__':
    setLogLevel( 'info' )
    myNetwork()

个人总结

• 学会了使用wireshark抓包，一开始没使用过抓包工具，不知道要如何操作这个工具，后面自己摸索了一下大致了解了怎么使用。使用抓包工具的时候要一个窗口启动wireshark，一个窗口进入Mininet CLI执行pingall命令。(可以用tmux)

• 出现以下错误时可以执行sudo mn -c清除清除mininet缓存

• 虽然实验是做出来了，但是有一部分知识点不是很懂，ovs的相关命令也不够熟悉。还得继续努力。