实验6：开源控制器实践——RYU

标签：控制器 ryu -- parser 开源 ofp msg RYU dp

1.搭建下图所示SDN拓扑，协议使用Open Flow 1.0，并连接Ryu控制器，通过Ryu的图形界面查看网络拓扑。

 

 

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

 

 

 

输入命令开启ryu控制器 ryu-manager ryu/ryu/app/gui_topology/gui_topology.py --observe-links

 

 

通过Ryu的图形界面查看网络拓扑

 

 2.阅读Ryu文档的The First Application一节，运行当中的L2Switch，h1 ping h2或h3，在目标主机使用 tcpdump 验证L2Switch，分析L2Switch和POX的Hub模块有何不同。

阅读了The First Application写出来了L2Switch.py

L2Switch.py代码为

from ryu.base import app_manager
from ryu.controller import ofp_event
from ryu.controller.handler import MAIN_DISPATCHER
from ryu.controller.handler import set_ev_cls
from ryu.ofproto import ofproto_v1_0

class L2Switch(app_manager.RyuApp):
    OFP_VERSIONS = [ofproto_v1_0.OFP_VERSION]

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(L2Switch, self).__init__(*args, **kwargs)

    @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPPacketIn, MAIN_DISPATCHER)
    def packet_in_handler(self, ev):
        msg = ev.msg
        dp = msg.datapath
        ofp = dp.ofproto
        ofp_parser = dp.ofproto_parser

        actions = [ofp_parser.OFPActionOutput(ofp.OFPP_FLOOD)]

        data = None
        if msg.buffer_id == ofp.OFP_NO_BUFFER:
             data = msg.data

        out = ofp_parser.OFPPacketOut(
            datapath=dp, buffer_id=msg.buffer_id, in_port=msg.in_port,
            actions=actions, data = data)
        dp.send_msg(out)

然后运行L2Switch

输入以下命令 L2Switch ryu-manager L2Switch.py

 

 

 

 

在mininet 打开终端

输入命令为 xterm h1 h2 h3

在输入命令

h1 ping h2

在h2输入命令

 tcpdump -nn -i h3-eth0

在h3输入命令

 tcpdump -nn -i h3-eth0

 

 如图为h2终端

 

如图为h3终端

 

 

3.编程修改L2Switch.py，另存为L2xxxxxxxxx.py，使之和POX的Hub模块的变得一致？（xxxxxxxxx为学号）

修改L2xxxxxxxxx.py的代码为

from ryu.base import app_manager
from ryu.controller import ofp_event
from ryu.controller.handler import MAIN_DISPATCHER, CONFIG_DISPATCHER
from ryu.controller.handler import set_ev_cls
from ryu.ofproto import ofproto_v1_3 #openflow版本：1.3(1.3才支持config协议）

#定义一个类L2Switch，继承app_manager，位于ryu下的base内，版本选择openflow1.3，然后初始化操作。
class L2Switch(app_manager.RyuApp):
    OFP_VERSIONS = [ofproto_v1_3.OFP_VERSION] #定义改成v1_3版本
 
#类的初始化函数
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(L2Switch, self).__init__(*args, **kwargs)
 
#在Ryu控制器上，要写一个函数去处理openvswitch的连接
    @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPSwitchFeatures, CONFIG_DISPATCHER)
    def switch_feathers_handler(self, ev):
#解析数据
#datapath像数据平面的通道，等同于网桥
        dp = ev.msg.datapath
        ofp = dp.ofproto #版本
        ofp_parser = dp.ofproto_parser #基于此版本的一些库类
#接收到交换机的连接后，要下发一条tableentrys，一个默认的流表，来指挥所有匹配不到交换机的数据，将其上传到控制器
#install the table miss flow entry,即在ryu控制器里安装流表项 
#匹配域
        match = ofp_parser.OFPMatch()
#动作域：OFPActionOutPut将数据包发送出去
#第一个参数：发送端口：控制器（把那些没有匹配的东西给控制器）
#第二个参数：数据包在交换机上缓存buffer_id,由于将数据包全部传送到控制器，所以不在交换机上缓存
        actions = [ofp_parser.OFPActionOutput(ofp.OFPP_CONTROLLER, ofp.OFPCML_NO_BUFFER)]
        self.add_flow(dp, 0, match, actions)
 
#为了提高代码重用，对于添加流表，单独写一个函数。
    def add_flow(self, datapath, priority, match, actions):
#add a flow entry and install it into datapath
# 1\ datapath for the switch, 2\priority for flow entry, 3\match field, 4\action for packet
        ofp = dp.ofproto
        ofp_parser = dp.ofproto_parser
#交换机中需要有指令
# install flow
# construct a flow_mod msg and sent it
        inst = [ofp_parser.OFPInstructionActions(ofp.OFPIT_APPLY_ACTIONS, actions)]
        mod = ofp_parser.OFPFlowMod(datapath=dp, priority=priority, match=match, instructions=inst)
        dp.send_msg(mod)
#需要定义packet in函数，用来处理交换机和控制器之间的流表交互，在执行之前要先对packetin事件进行监听。
    @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPPacketIn, MAIN_DISPATCHER)
#MAIN_DISPATCHER：主状态下监听事件
    def packet_in_handler(self, ev):
#数据解析
        msg = ev.msg
        dp= msg.datapath
        ofp= dp.ofproto
        ofp_parser = dp.ofproto_parser
        in_port = msg.match['msg.in_port']#match匹配域中提取in_port
#发送出去（通过加一个流表）
#construct a flow entry
        match = ofp_parser.OFPMatch() #匹配项为空，因为所有取到的内容都要泛洪出去
        actions = [ofp_parser.OFPActionOutput(ofproto.OFPP_FLOOD)]#泛洪动作
#调用添加流表的函数，把流表发送出去
# install flow mode to avoid match in next time
        self.add_flow(datapath, 1, match, actions)
 
#处理当下的pack_in，将其发出
#buffer_id是一个很重要的参数，因为数据包进入交换机，要有地方暂存，到了取的时候就需要有对应的id来指定
# to output the current packet. for install rules only output later packets
        out = ofp_parser.OFPPacketOut(datapath=dp, buffer_id=msg.buffer_id, in_port=msg.in_port, actions=actions, data = data)
# buffer id: locate the buffered packet
        dp.send_msg(out)

生成拓扑为 

sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk

然后打开控制器命令为

 ryu-manager L2*********.py

在生成的拓扑写下

dpctl dump-flows

 

 来验证修改的成果

2.进阶要求
相关问题回答

a.代码当中的mac_to_port的作用是什么？

　　　　mac地址到交换机端口的映射
b.simple_switch和simple_switch_13在dpid的输出上有何不同？
　　　　simple_switch是直接输出dpid，而simple_switch_13是在dpid前端填充0直至满16位。
c.相比simple_switch，simple_switch_13增加的switch_feature_handler实现了什么功能？
　　　　实现了交换机以特性应答消息去响应特性请求
d.simple_switch_13是如何实现流规则下发的？
　　　　在接收到packetin事件后，首先获取包学习，交换机信息，以太网信息，协议信息等等。如果以太网类型是　　　　　　　　LLDP类型，则不予处理。否则，获取源端口的目的端口和交换机的id，先学习源地址对应的交换机的入端口，再查看是否已经学习目的mac地址。如果没有则进行洪泛转发，否则为学习过该mac地址，那就查看是否有buffer_id，有则在添加流表信息动作时加上buffer_id，向交换机发送流表。
e.switch_features_handler和_packet_in_handler两个事件在发送流规则的优先级上有何不同？
　　　　switch_features_handler下发流表的优先级比_packet_in_handler高。

 个人总结:

实验一开始sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10这样在输入dpctl dump-flows没有任何效果，因为协议出现冲突。所以要修改一下命令，输入这个命令sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovskRyu 是一个基于 python 的开源网络操作系统，Ryu 目的在于提供逻辑上的集中化管理，通过提供 API 使网络管理更加方便，Ryu 支持 openflow 1.1，并且已经成为 openstack 的一个可选插件。这次实验理解了ryu目的在于提供逻辑上的集中化管理，然后对ryu的基本操作，对ryu更进一步理解

标签：控制器,ryu,--,parser,开源,ofp,msg,RYU,dp
From： https://www.cnblogs.com/battlefield/p/16811565.html