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实验5：开源控制器实践——POX

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

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）

sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10
阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；
开启POX：./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub

开启主机终端: xterm h2 h3

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

h1、h3都可以接收到数据包

阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图

使用 tcpdump 验证Switch模块。
pox中运行./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

验证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

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。

pox SndFlowInSingle3模块代码实现

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。

pox SendPoxHardTimeOut模块代码

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  
       # 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 h2

（三）个人总结
本次实验内容较为简单，主要是学习pox控制器的相关内容，先理解 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，再通过运用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。

唯一出现问题的是在最后一步编写代码实现硬中断时，代码和ping的主机不匹配，导致不能实现中断。

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