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)
使用命令sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10
2.阅读Hub模块代码,使用 tcpdump 验证Hub模块;
开启pox,运行hub模块:./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub
使用命令mininet> xterm h2 h3开启主机终端
在h2主机终端中输入tcpdump -nn -i h2-eth0
在h3主机终端中输入tcpdump -nn -i h3-eth0
h1 ping h2
h1 ping h3
由上图可以看出无论是h1 ping h2还是h1 ping h3,h2和h3都能同时接收到数据包。结果验证Hub模块的作用:Hub模块采用洪泛转发,每个交换机上都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。所以在ping某个主机时,会在另一台主机上接收到。
3.阅读L2_learning模块代码,画出程序流程图,使用 tcpdump 验证Switch模块。
(2)使用 tcpdump 验证Switch模块
开启pox,运行L2_learning模块:./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning
h1 ping h2
h1 ping h3
由上图可以看出,当h1 ping 某个主机时,只有相应主机可以接收到数据包,其他主机接收不到。验证了Switch模块的功能:让OpenFlow交换机实现L2自学习。所以只有目的主机可以接收到数据包。
(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。
(1)重新搭建(一)的拓扑,并使用命令dpctl del-flows删除流表,执行该命令后,所有主机都无法ping通
(2)Python程序自定义一个POX模块SendFlowInSingle3
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)
可以发现,运行SendFlowInSingle3模块后,所有主机两两互通
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
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))
# msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))
event.connection.send(msg)
msg = of.ofp_flow_mod()
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 2
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))
event.connection.send(msg)
msg = of.ofp_flow_mod()
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 3
# msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))
event.connection.send(msg)
def launch():
core.registerNew(SendFlowInSingle3)
h1 ping h3
四、个人总结
本次实验验证了POX的forwarding.hub和forwarding.l2_learning模块,初步掌握了POX控制器的使用方法,并且进一步熟悉POX控制器流表下发的方法。
在此次实验中无法将SendFlowInSingle3.py放入pox目录下或直接在pox目录下创建,可以通过在lab5目录下创建,并用```sudo cp SendFlowInSingle3.py ../pox 成功复制到pox目录下
在运行自定义POX模块时,使用./pox.py log.level --DEBUG forwarding.SendFlowInSingle3命令,终端提示找不到相应的py文件。仔细检查后,发现自定义模块的py文件文件名命名有问题,改为SendFlowInSingle3.py后,自定义POX模块运行成功。
进阶部分通过此次实验,我了解了如何通过编写代码实现硬实时功能、下发流表功能,颇有收获。