一、实验目的
- 能够理解 POX 控制器的工作原理；
- 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；
- 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。
- 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。
- 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()
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)
- 运行结果：
- ovs-ofctl查看交换机流表项：
2.基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。
- 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()
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 1
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))
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=2))
event.connection.send(msg)
def launch():
core.registerNew(SendFlowInSingle3)
-
运行结果：
-
ovs-ofctl查看交换机流表项：
可以看见h1的actions中少了向h3的output，h3的actions中少了向h1的output，此时h1 ping h3发生硬超时。
四、个人总结
遇到的问题及解决方案
-
建立好拓扑以后，pingall一直ping不通：
解决方案：后来发现是还没下发流表导致的，后续实验中利用POX控制器下发流表后就能顺利ping通了。 -
Mininet的xterm窗口太小，看不清楚字。且调整窗口大小后，字体大小依然不变。
解决方案：发现可能是跟分辨率有关（我之前的分辨率一直是2560*1440），将Ubuntu系统的分辨率调整至1920*1080后，问题得到解决。
收获与心得体会
- 本次实验整体难度较大，基础部分需要阅读L2_learning模块的代码并进行理解（好在其中提供了相关算法实现流程的英文注释），进阶部分更是要自己通过编写Python代码实现使用POX控制器下发流表，对于初次接触POX的我来说很不容易。
- 在验证hub模块和l2_learning模块的过程中，我发现hub模块利用的是泛洪(Flood)机制，将数据包进行广播转发，因此h2和h3都能接收到h1发送给h2的数据包；而l2_learning模块利用的是一种自学习机制，在交换机完成学习后，h3就不再能收到h1发向h2的数据包了。在这个过程中我也逐渐学习到了POX控制器的工作原理和使用方法，我认为使用模块的过程就相当于下发一个流表，让交换机工作。
- 进阶要求的编写代码也比较困难，由于文档是纯英文的，一开始有些不知道从何开始看起，后来通过同学的代码定位到了文档中的关键部分，进行学习理解后又复写了一遍代码，终于完成了进阶要求。实现硬超时的方法和上次的实验其实相同，但是不像是ODL的API可以通过在Postman中修改JSON文件的参数来设置超时时长，我还没有找到POX控制器中设置超时时长的方法，因此只能靠自己手动切换POX的模块来重新下发流表，以实现硬超时的功能，这点让我有些遗憾，希望后续能够找到解决方法。