实验5：开源控制器实践——POX

一、实验目的

1. 能够理解 POX 控制器的工作原理；
2. 通过验证POX的forwarding.hub和forwarding.l2_learning模块，初步掌握POX控制器的使用方法；
3. 能够运用 POX控制器编写自定义网络应用程序，进一步熟悉POX控制器流表下发的方法。

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SDN拓扑，协议使用Open Flow 1.0，控制器使用部署于本地的POX（默认监听6633端口）
   
2. 阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；

    

    

    

    

3. 阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图，使用 tcpdump 验证Switch模块

    

    

    

    

（二）进阶要求

1. 重新搭建（一）的拓扑，此时交换机内无流表规则，拓扑内主机互不相通；编写Python程序自定义一个POX模块SendFlowInSingle3，并且将拓扑连接至SendFlowInSingle3（默认端口6633），实现向s1发送流表规则使得所有主机两两互通。

    

    

   from pox.core import core
   import pox.openflow.libopenflow_01 as of
   
   class SendFlowInSingle3(object):
       def __init__(self):
           core.openflow.addListeners(self)
       def _handle_ConnectionUp(self, event):
           msg = of.ofp_flow_mod()  # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
           msg.priority = 1
           msg.match.in_port = 1  # 使数据包进入端口1
           msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))  # 从端口2转发出去
           msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))  # 从端口3转发出去
           event.connection.send(msg)
   
           msg = of.ofp_flow_mod()  # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
           msg.priority = 1
           msg.match.in_port = 2  # 使数据包进入端口2
           msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))  # 从端口1转发出去
           msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))  # 从端口3转发出去
           event.connection.send(msg)
   
           msg = of.ofp_flow_mod()  # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
           msg.priority = 1
           msg.match.in_port = 3  # 使数据包进入端口3
           msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))  # 从端口1转发出去
           msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))  # 从端口2转发出去
           event.connection.send(msg)
   
   def launch():
       core.registerNew(SendFlowInSingle3)

2. 基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。

    

    

   from pox.core import core
   import pox.openflow.libopenflow_01 as of
   
   class SendFlowInSingle3(object):
       def __init__(self):
           core.openflow.addListeners(self)
       def _handle_ConnectionUp(self, event):
           msg = of.ofp_flow_mod()  # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
           msg.priority = 1
           msg.match.in_port = 1  # 使数据包进入端口1
           msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))  # 从端口2转发出去
          # msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))  # 从端口3转发出去
           event.connection.send(msg)
   
           msg = of.ofp_flow_mod()  # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
           msg.priority = 1
           msg.match.in_port = 2  # 使数据包进入端口2
           msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))  # 从端口1转发出去
           msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))  # 从端口3转发出去
           event.connection.send(msg)
   
           msg = of.ofp_flow_mod()  # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
           msg.priority = 1
           msg.match.in_port = 3  # 使数据包进入端口3
          # msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))  # 从端口1转发出去
           msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))  # 从端口2转发出去
           event.connection.send(msg)
   
   def launch():
       core.registerNew(SendFlowInSingle3)

（三）个人总结

　　这次的实验极其抽象，对于流表py的编写有很大难度，Hub模块和Switch模块的理解较为透彻，但L2_learning模块的代码解析和流程图非常吃力。

　　Hub模块：在h1 ping h2时 h2 和 h3 都能收到ICMP报文 说明Hub模块在每个交换机上安装泛洪通配符规则，将数据包广播转发，此时交换机等效于集线器或广播交换机

　　Switch模块：在h1 ping h2时，只有h2能收到ICMP报文，说明switch模块让Openflow交换机实现L2自学习，交换机对数据包进行了学习，实现从相应的端口发出，只有目的主机可以抓取到报文

　　提高部分的所有文件要创建在 pox文件下 与 pox.py文件同级

　　ping的过程中实现断开功能 采用交替流表数据的形式 先发送SendFlowInSingle3流表然后中止，再发送SendPoxHardTimeOut流表然后中止（实现断开），最后再次发送SendFlowInSingle3流表即可