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Mininet拓扑构建与命令使用

时间：2023-05-24 12:44:39浏览次数：37  
标签：Mininet 创建 步骤 拓扑 交换机 构建 主机

实验目的

1、通过命令模拟创建SDN网络。
2、深入了解Mininet的命令使用。
3、学会使用网络构建启动参数、内部交互命令及外部运行参数。

实验环境

Mininet拓扑构建与命令使用实验拓扑如下图所示。
image-20230524090551466

设备名称 软件环境 硬件环境
主机 Mininet_2.2.0_desktop_cv1.1 CPU：1核 内存：2G 磁盘：20G

注：系统默认的账户为：
管理员权限用户名：root，密码：root@openlab；
普通用户用户名：openlab，密码：user@openlab。
可查看当前实验环境右侧“钥匙” 按钮获取对应的密码。

任务内容

1、通过Mininet命令行创建拓扑来熟悉Mininet的基本功能。
2、通过交互式界面创建拓扑来熟悉Mininet的基本命令。

实验原理

一、Mininet简介

Mininet是基于Linux Container架构开发的一个进程虚拟化网络仿真工具，可以创建一个含有主机、交换机、控制器和链路的虚拟网络，其交换机支持OpenFlow，具有高度灵活的自定义软件定义网络。Mininet可以用一个命令在一台主机上（虚拟机、云或者本地）以秒级创建一个虚拟网络，并在上面运行真正的内核、交换机和应用程序代码。
Mininet能实现如下功能：

  • 为OpenFlow应用程序提供一个简单、便宜的网络测试平台
  • 启用复杂的拓扑测试，无需连接物理网络
  • 具有拓扑感知和OpenFlow感知的CLI，用于调试或运行网络范围的测试
  • 支持任意自定义拓扑，主机数可达4096，并包括一组基本的参数化拓扑
  • 提供用于网络创建和实验的可扩展Python API

在基于Mininet的使用下，可以轻易的在自己的笔记本上测试一个软件定义网络（software-defined Networks），对基于OpenFlow、Open vSwitch的各种协议等进行开发验证，或者验证自己的想法。且所有的代码几乎可以无缝迁移到真实的硬件环境中，在实验室里，一行命令就可以创建一个支持SDN的任意拓扑的网络结构，并可以灵活的进行相关测试，验证了设计的正确后，可以轻松部署到真实的硬件环境中。

二、OpenFlow连接建立交互流程

Miniedit可视化，直接在界面上编辑任意拓扑，生成python自定义拓扑脚本，使用Mininet可视化界面方便了用户自定义拓扑创建，为不熟悉python脚本的使用者创造了更简单的环境，界面直观，可操作性强。

Mininet 2.2.0+内置miniedit 。在mininet/examples下提供miniedit.py脚本，执行脚本后显示可视化界面，可自定义拓扑及配置属性。
MiniEdit使用主要分三个步骤：Miniedit启动→自定义创建拓扑，设置设备信息→运行拓扑并生成拓扑脚本。

三、网络构建参数

Mininet是基于Linux Container架构开发的一个进程虚拟化网络仿真工具，可以创建一个含有主机、交换机、控制器和链路的虚拟网络，其交换机支持OpenFlow，具有高度灵活的自定义软件定义网络。Mininet可以用一个命令在一台主机上（虚拟机、云或者本地）以秒级创建一个虚拟网络，并在上面运行真正的内核、交换机和应用程序代码。
Mininet能实现如下功能：

  • 为OpenFlow应用程序提供一个简单、便宜的网络测试平台
  • 启用复杂的拓扑测试，无需连接物理网络
  • 具有拓扑感知和OpenFlow感知的CLI，用于调试或运行网络范围的测试
  • 支持任意自定义拓扑，主机数可达4096，并包括一组基本的参数化拓扑
  • 提供用于网络创建和实验的可扩展Python API

在基于Mininet的使用下，可以轻易的在自己的笔记本上测试一个软件定义网络（software-defined Networks），对基于OpenFlow、Open vSwitch的各种协议等进行开发验证，或者验证自己的想法。且所有的代码几乎可以无缝迁移到真实的硬件环境中，在实验室里，一行命令就可以创建一个支持SDN的任意拓扑的网络结构，并可以灵活的进行相关测试，验证了设计的正确后，可以轻松部署到真实的硬件环境中。
topo：用于指定网络拓扑，Mininet支持创建的网络拓扑为：minimal、single、linear和tree。

  • minimal：创建一个交换机和两个主机相连的简单拓扑。默认无—topo参数的情况下就是这样。其内部实现就是调用了single,2对应的函数。
  • single,n：设置一个交换机和n个主机相连的拓扑。
  • linear,n：创建n个交换机，每个交换机只连接一个主机，并且所有交换机成线型排列。
  • tree,depth=n,fanout=m：创建深度为n，每层树枝为m的树型拓扑。因此形成的拓扑的交换机个数为（mn-1）/（m-1），主机个数为mn。
  • —custom：在上述已有拓扑的基础上，Mininet支持自定义的拓扑，使用一个简单的Python API即可。—custom需和—topo一起使用，如mn —custom file.py —topo mytopo。

四、内部交互命令

创建Mininet拓扑成功后，一般可用nodes、dump、net等命令查看拓扑的节点、链路及网络等。Mininet常用的交互命令如下所示。
Mininet启动参数总结：

参数 作用
-h, —help show this help message and exit
—switch=SWITCH [kernel user ovsk]
—host=HOST [process]
—controller=CONTROLLER [nox_dump none ref remote nox_pysw]
—topo=TOPO [tree reversed single linear minimal],arg1,arg2,…argN
-c, —clean clean and exit
—custom=CUSTOM read custom topo and node params from .py file
—test=TEST [cli build pingall pingpair iperf all iperfudp none]
-x, —xterms spawn xterms for each node
—mac set MACs equal to DPIDs
—arp set all-pairs ARP entries
-v VERBOSITY, —verbosity=VERBOSITY [info warning critical error debug output]
—ip=IP [ip address as a dotted decimal string for aremote controller]
—port=PORT [port integer for a listening remote controller]
—innamespace sw and ctrl in namespace
—listenport=LISTENPORT [base port for passive switch listening controller]
—nolistenport don’t use passive listening port
—pre=PRE [CLI script to run before tests]
—post=POST [CLI script to run after tests]

Mininet常用命令总结：

命令 作用
help 默认列出所有命令文档，后面加命令名将介绍该命令用法 dump打印节点信息
gterm 给定节点上开启gnome-terminal 注：可能导致mn崩溃
xterm 给定节点上开启xterm
intfs 列出所有的网络接口
iperf 两个节点之间进行简单的iPerf TCP测试
iperfudp 两个节点之间用制定带宽UDP进行测试
net 显示网络链接情况
noecho 运行交互式窗口，关闭回应（echoing）
pingpair 在前两个主机之间互Ping测试
source 从外部文件中读入命令
dpctl 在所有交换机上用dptcl执行相关命令，本地为tcp 127.0.0.1:6634
link 禁用或启用两个节点之间的链路
nodes 列出所有的节点信息
pingall 所有主机节点之间互Ping
py 执行Python表达式
sh 运行外部shell命令
quit/exit 退出
操作步骤

一、网络构建参数使用

步骤1

单击终端图标，打开终端，执行su root命令切换到root用户。

步骤2

执行如下命令，创建single拓扑。
# sudo mn --topo=single,3

image-20230524091146765
说明：单一（Single)拓扑指整个网络拓扑中交换机有且只有一个，交换机可以下挂一个或多个主机，本例创建了一个交换机、3个主机，3个主机都下挂在一个交换机下。

步骤3

执行exit退出Mininet。

步骤4

执行如下命令，创建linear（线性）拓扑。
# sudo mn --topo=linear,3

image-20230524091215643
说明：线性（linear)拓扑指交换机连接呈线形排列，且每个交换机所连接主机数目只有一个，本例创建了3个交换机、3个主机，3个主机分别下挂在一个交换机下。

步骤5

执行exit退出Mininet。

步骤6

执行如下命令，创建树形（tree）拓扑。
# sudo mn --topo=tree,depth=2,fanout=2
image-20230524091243566
说明：树形（tree)拓扑指交换机连接成树形排列，且每个交换机所连接主机一般有多个关联使用参数depth及fanout，本例创建了depth为2，fanout为2的拓扑，表示交换机深度即层数为2，每个交换机下挂2个设备。

步骤7

执行exit退出Mininet。

步骤8

执行如下命令，创建自定义拓扑。

    # cd /home/openlab/openlab/mininet/custom
    # sudo mn --custom topo-2sw-2host.py --topo mytopo

image-20230524091402624
自定义（custom)拓扑指python编写文件file.py，执行此脚本即可创建定义的拓扑，—custom与—topo联用，在custom目录下存在topo-2sw-2host.py文件，本例调用此文件构建拓扑。

二、内部交互命令使用

步骤1

执行net命令显示链接信息。
image-20230524091434025

步骤2

执行nodes命令查看节点信息。
image-20230524091520580

步骤3

执行links查看链路健壮性信息。
image-20230524091539843

步骤4

执行pingall验证所有主机间通信并查看结果。
image-20230524091600828

步骤5

执行xterm h1 h2开启xterm进入设备可视化操作界面。
image-20230524091633504

步骤6

执行exit退出Mininet。

步骤7

执行mn -c清除释放Mininet构造配置的交换机及主机。
image-20230524091657218

步骤8

执行mn --help或mn -h查看获取帮助。
image-20230524091726318

三、Mininet可视化构建网络拓扑

步骤1 启动MiniEdit

执行cd /home/openlab/openlab/mininet/examples进入mininet/examples目录下，执行miniedit.py文件：
# sudo ./miniedit.py
image-20230524091803040

步骤2 Miniedit拓扑建立

选择左侧的网络组件，在空白区域单击鼠标左键即可添加网络组件，可选择的组件主要有主机、OpenFlow交换机、传统交换机，传统路由器、链路、控制器。
image-20230524122044168

步骤3 Miniedit属性配置

在左侧设备列表中选中需要的设备，在右侧空白区域单击，设备即添加成功。
设备及链路上可进行鼠标右击长按，选择Properties即可对其进行配置。
在控制器上进行鼠标右击长按，选择Properties即可对控制器进行配置：
image-20230524122109885
在交换机上进行鼠标右击长按，选择Properties即可对交换机进行配置，交换机属性需配置16位的DPID：
image-20230524122217038
在主机上进行鼠标右击长按，选择Properties即可对主机进行配置，主机属性需配置IP地址：
image-20230524122243757
设备属性配置OK后，将会在miniedit.py执行的后台产生日志，告知所添加的设备属性：
image-20230524122315742

步骤4 Miniedit全局配置

Miniedit左上角“Edit”中可以剪切删除设备，及对整个网络进行全局配置：

image-20230524122345730

步骤5 Miniedit运行

点击左下角“run”，即可运行设置好的网络拓扑，同时在后台可以看到相应的配置信息。运行后对交换机、主机进行右击长按，可查看交换机的bridge信息及打开Host的终端，交换机信息如下：
image-20230524122416777
主机终端界面如下：
image-20230524122448676

步骤6 Miniedit保存脚本

miniedit设置好拓扑后，可通过选择File-Export Level 2 Script，将其保存为python脚本，默认在mininet/examples目录下，通过chmod给此脚本权限后，直接运行即可重现拓扑。
image-20230524122511044

步骤7 Miniedit脚本执行

通过后台查看保存的sdnlab.py脚本文件，并给脚本赋予权限：
# chmod –R 777 sdnlab.py
执行sdnlab.py脚本：
# ./sdnlab.py
image-20230524122537590

标签：Mininet,创建,步骤,拓扑,交换机,构建,主机
From： https://www.cnblogs.com/ChuenSan/p/17427955.html

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