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

1.下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
2.在虚拟机中安装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搭建上述拓扑

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。

（1）画出流程图

（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

h2收到数据包，h3没有收到数据包

h1 ping h3

h3收到数据包，h2没有收到数据包

二）进阶要求

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。

生成拓扑sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10

SendFlowInSingle3代码

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)

基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。

SendPoxHardTimeOut代码

from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of

class SendPoxHardTimeOut(object):
    def __init__(self):
        core.openflow.addListeners(self)
    def _handle_ConnectionUp(self, event):
    
    
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 3
        msg.match.in_port = 1 
        msg.hard_timeout = 10  #硬超时10秒
        event.connection.send(msg)
        
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 1 
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = of.OFPP_ALL)) 
        event.connection.send(msg)

        
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 3
        msg.match.in_port = 3 
        msg.hard_timeout = 10
        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 = of.OFPP_ALL))
        event.connection.send(msg)

def launch():
    core.registerNew(SendPoxHardTimeOut)

2.实验收获
主要了解了hub模块与switch模块的区别：
在hub模块中，h1 ping h2、h3，h2和h3都能接收到数据包，因为hub模块采用洪泛转发，交换机会向所有端口进行洪泛转发，所以h2和h3主机都能接收到数据包。
在Switch模块中，交换机会到接收进来的包进行自学习，并从合适的端口发出，所以只有ping的目的主机可以收到报文。
3..实验评价
本次实验动手部分难度不高，照着老师的文档和阅读基本代码模块都能得到实验结果，但是真正理解起来真要命，文档一大堆，试着看过一遍英文文档。通过这次实验学会了pox的一些应用以及tcpdump命令，能够使用tcpdump进行抓包。主要在于阅读py模块代码和帮助文档，由于英文不是很好，看起来很花费时间，由于本周其他课程大作业较多以及课程快要到了结课考试，时间不是很多，因此进阶实验没法完成。看了其他同学的进阶作业，得出结果可能看起来不是很难吧？实在没空阅读文档就略去了。

标签：控制器,POX,h2,h3,开源,ofp,模块,msg,port
From： https://www.cnblogs.com/DGKwangye/p/16777859.html