实验3：OpenFlow协议分析实践

标签：54892 控制器 OpenFlow 端口 实践 交换机 实验 6633

一、实验目的

• 能够运用 wireshark 对 OpenFlow 协议数据交互过程进行抓包；
• 能够借助包解析工具，分析与解释 OpenFlow协议的数据包交互过程与机制。

二、实验环境
Ubuntu 20.04 Desktop amd64

三、实验要求
（一）基本要求

1. 搭建下图所示拓扑，完成相关 IP 配置，并实现主机与主机之间的 IP 通信。用抓包软件获取控制器与交换机之间的通信数据。

• 建立topo图
  
• 设置ip
  

2. 查看抓包结果，分析OpenFlow协议中交换机与控制器的消息交互过程，画出相关交互图或流程图。

• Hello 控制器6633端口（支持Open Flow1.0） ---> 交换机54892端口
  

• 交换机54892端口（支持Open Flow1.5）---> 控制器6633端口
  

OFPT_HELLO后，双方建立连接使用openflow1.0协议

• FEATURES_REQUEST 从控制器6633端口到交换机54892端口，请求特征信息
  

• SET_CONFIG 控制器6633端口到交换机54892端口
  

• PORT_STATUS 从交换机54892端口到控制器6633端口当交换机端口发生变化时，告知控制器相应的端口状态
  

• FEATURES_REPLY 交换机54892端口到控制器6633端口，回复特征信息
  

• PACKET_IN 交换机54892端口到控制器6633端口（有数据包进来，请指示）
  

• PACKET_OUT 控制器6633端口到交换机54892端口（请按照我给你的action进行处理）
  

• FLOW_MOD 分析抓取的flow_mod数据包，控制器通过6633端口向交换机54892端口、交换机54892端口下发流表项，指导数据的转发处理
  

• 交互图
  

3.回答问题：交换机与控制器建立通信时是使用TCP协议还是UDP协议？
是TCP协议

（二）进阶要求

• 将抓包基础要求第2步的抓包结果对照OpenFlow源码，了解OpenFlow主要消息类型对应的数据结构定义。

1. hello
   
   
   可以看到对应了HELLO报文的四个参数与之一一对应

2. FEATURES_REQUEST
   

源码参数格式与HELLO相同，与上述ofp_header结构体中数据相同

3. SET_CONFIG
   
   

4.PORT_STATUS

5.FEATURES_REPLY

6. PACKET_IN
   PACKET_IN有两种情况：
   1.交换机查找流表，发现没有匹配条目,但是这种包没有抓到过
   2.有匹配条目,对应的action是OUTPUT=CONTROLLER,固定收到向控制器发送包
   

7. PACKET_OUT
   
   

8. FLOW_MOD
   
   

（三）个人总结
1.实验收获
本次实验比较简单。通过这次实验，可以学会了如何使用wireshark、如何进行数据包过滤、怎么查看并分析数据包的的流动过程，并且可以了解在pingall的过程中有哪些包产生并且如何传递。在进阶实验中，查看openflow源码并与抓包结果进行比对的过程中，同时了解在openflow中主要消息类型对应的数据结构定义。
2.实验中途遇到的问题

1. 先开wireshark进行抓包，结果收不到hello的消息。后来重新看pdf才知道要先建立topo再抓包。
2. 找不到54892端口发给6633的hello报文，通过将过滤条件设置为openflow_v6得以解决。
   3.实验总结
   通过本次实验，综合锻炼了耐心和阅读能力，同时对openflow的运行机制有了更好的理解。

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