实验3：OpenFlow协议分析实践
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
- 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。
| 主机 | IP地址 |
|---|---|
| h1 | 192.168.0.101/24 |
| h2 | 192.168.0.102/24 |
| h3 | 192.168.0.103/24 |
| h4 | 192.168.0.104/24 |
- 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。
（1）HELLO
控制器6633端口（我最高能支持OpenFlow 1.0） ---> 交换机52108端口、
交换机52108端口（我最高能支持OpenFlow 1.5） ---> 控制器6633端口
于是双方建立连接，并使用OpenFlow 1.0
（2）FEATURES_REQUEST
控制器6633端口（我需要你的特征信息） ---> 交换机52108端口
(3)SET_CONFIG
控制器6633端口（请按照我给你的flag和max bytes of packet进行配置） ---> 交换机52108端口
(4)PORT_STATUS
当交换机端口发生变化时，告知控制器相应的端口状态。
交换机52108端口（端口状态） ---> 控制器6633端口
（5）FEATURES_REPLY
交换机52108端口（这是我的特征信息，请查收） ---> 控制器6633端口
（6）PACKET_IN
交换机52108端口（有数据包进来，请指示）--- 控制器6633端口
（7）FLOW_MOD
分析抓取的flow_mod数据包，控制器通过6633端口向交换机52108端口下发流表项，指导数据的转发处理
（8）PACKET_OUT
控制器6633端口（请按照我给你的action进行处理） ---> 交换机52108端口
- 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
HELLO包对应的4个参数，与ofp_header一致（ofp_header为所有报文的头）
(2)FEATURES_REQUEST
源码与OFPT_HELLO代码一致（因为ofp_header为所有报文的头）
（3）OFPT_SET_CONFIG
第一个是包头（ofp_header为所有报文的头），最后两个参数与报文最后两个参数一致
（4）OFPT_PORT_STATUS
（5）OFPT_FEATURES_REPLY
（6）OFPT_PACKET_IN
（7）OFPT_PACKET_OUT
（8）OFPT_FLOW_MOD
（三）个人总结
这次实验的主要内容是能够运用 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。对于OpenFlow协议的理解有很大的帮助，但是在找openflow.h文件中的协议字段这一块还是比较困难的。在实验中也有遇到一些难题，比如说无法获取OFPT_FLOW_MOD包，需要在mininet中使用pingall命令之后才可以使交换机发送数据包。在使用wireshark，如果使用一次后没有进行清除就会出现无法获取OFPT_PORT_STATUS包的情况，需要使用重建拓扑重建前先使用sudo mn -c命令。
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