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

在h3主机终端中输入tcpdump -nn -i h3-eth0

h1 ping h2

h1 ping h3

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

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.<span class="hljs-built_in">ofp_flow_mod()  # 使用<span class="hljs-built_in">ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
    msg.priority = <span class="hljs-number">1
    msg.match.in_port = <span class="hljs-number">2  # 使数据包进入端口<span class="hljs-number">2
    msg.actions.<span class="hljs-built_in">append(of.<span class="hljs-built_in">ofp_action_output(port=<span class="hljs-number">1))  # 从端口<span class="hljs-number">1转发出去
    msg.actions.<span class="hljs-built_in">append(of.<span class="hljs-built_in">ofp_action_output(port=<span class="hljs-number">3))  # 从端口<span class="hljs-number">3转发出去
    event.connection.<span class="hljs-built_in">send(msg)

    msg = of.<span class="hljs-built_in">ofp_flow_mod()  # 使用<span class="hljs-built_in">ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
    msg.priority = <span class="hljs-number">1
    msg.match.in_port = <span class="hljs-number">3  # 使数据包进入端口<span class="hljs-number">3
    msg.actions.<span class="hljs-built_in">append(of.<span class="hljs-built_in">ofp_action_output(port=<span class="hljs-number">1))  # 从端口<span class="hljs-number">1转发出去
    msg.actions.<span class="hljs-built_in">append(of.<span class="hljs-built_in">ofp_action_output(port=<span class="hljs-number">2))  # 从端口<span class="hljs-number">2转发出去
    event.connection.<span class="hljs-built_in">send(msg)

def launch():

core.registerNew(SendFlowInSingle3)

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。

SendPoxHardTimeOut

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(<span class="hljs-title">msg)
    
    msg = of.ofp_flow_mod()  
    msg.priority = 1
    msg.match.in_port = 1 
    msg.actions.append(<span class="hljs-title">of.<span class="hljs-title">ofp_action_output(<span class="hljs-title">port = <span class="hljs-title">of.<span class="hljs-type">OFPP_ALL)) 
    event.connection.send(<span class="hljs-title">msg)

    
    msg = of.ofp_flow_mod()  
    msg.priority = 3
    msg.match.in_port = 3 
    msg.hard_timeout = 10  #硬超时10秒
    event.connection.send(<span class="hljs-title">msg)
    
    msg = of.ofp_flow_mod() 
    msg.priority = 1
    msg.match.in_port = 3  
    msg.actions.append(<span class="hljs-title">of.<span class="hljs-title">ofp_action_output(<span class="hljs-title">port = <span class="hljs-title">of.<span class="hljs-type">OFPP_ALL))
    event.connection.send(<span class="hljs-title">msg)

def launch():

core.registerNew(SendPoxHardTimeOut)

先SendFlowInSingle3再运行SendPoxHardTimeOut再运行SendFlowInSingle3，即先连接再断开再回恢复

四、个人总结

实验难度：基本要求部分难度适中，进阶部分有点难
实验过程遇到的困难及解决办法：
第一次开启pox命令的时候出现错误，询问了同学后了解到是要在pox目录下执行。
刚看到进阶要求时没有什么头绪，不知道从何处下手，重新看了一次老师的pdf后，能理解但是不知道怎么写，打开老师给的POX使用指南后发现竟然是全英文的，但只能硬着头皮看下去，又用网页翻译，有点难懂,又去网上查询资料，看慕课，询问同学，才勉强写出来
运行SendFlowInSingle3模块后，发现主机始终无法ping通，重新实验、重启虚拟机、查找了资料、询问了同学后，还是无法解决，多次仔细浏览了一次自己的代码后发现，原来是launch函数多写了一个缩进导致的。

个人感想

本次实验使我对POX控制器的工作原理和功能有了更深刻的影响印象，通过实践验证了POX的Hub和L2_learning模块的功能，通过实验也让我发现对POX的学习和使用还要进一步加强。

标签：控制器,POX,开源,ofp,模块,msg,port,mod
From： https://www.cnblogs.com/sinkdream/p/16818446.html