SDN实验4：Open vSwitch 实验——Mininet 中使用 OVS 命令

一、实验目的

Mininet 安装之后，会连带安装 Open vSwitch，可以直接通过 Python 脚本调用Open vSwitch 命令，从而直接控制 Open vSwitch，通过实验了解调用控制的方法。

二、实验任务

在本实验中，使用 Mininet 基于 Python 的脚本，调用“ovs-vsctl”命令直接控制Open vSwitch。使用默认的交换机泛洪规则，设置更高的优先级规则进行预先定义 IP 报文的转发。在多个交换机中通过设置不同 TOS 值的数据包将通过不同的方式到达目的地址，验证主机间的连通性及到达目的地址的时间。

三、实验步骤

1. 实验环境

安装了 Ubuntu 16.04.5 Desktop amd64 的虚拟机

2. 实验过程

（1）创建 ovsSingleBr.py 脚本并添加内容

脚本对应的拓扑如上图所示，执行 ovsSingleBr.py，在没有控制器的情况下，在Mininet 脚本中通过调用 ovs 命令直接向 switch0 交换机下发流表，将入端口号为1/2/3 的数据包泛洪广播，并对目的地址为 192.168.123.1/2/3 的数据包分别从1/2/3 端口转发出去。之后测试 h0 ping h1，h0 ping h2，网络连通。

（2）创建 ovsMultiBr.py 脚本并添加内容

脚本对应的拓扑如上图所示，执行 ovsMultiBr.py，在没有控制器的情况下，在Mininet 脚本中通过调用 ovs 命令给多个交换机下发流表，通过 h0 ping h1 操作测试验证主机间的连通性，并通过-Q 参数设置不通的 tos 值查看主机间的连通性。通过验证发现，tos 值设置越大，时间使用越少。

四、实验要求

1. 学习 ovsSingleBr.py 和 ovsMultiBr.py，在下图拓扑中实现一个 VLAN。

创建流表

    print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
    print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
    print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
    print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
    print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
    print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
    print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
    print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')

测试vlan

    h0.cmdPrint('ping -Q 0x10 -c 3 ' + h1.IP())
    h0.cmdPrint('ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP())
    h0.cmdPrint('ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP())
    h1.cmdPrint('ping -Q 0x40 -c 3 ' + h2.IP())
    h1.cmdPrint('ping -Q 0x50 -c 3 ' + h3.IP())
    h2.cmdPrint('ping -Q 0x60 -c 3 ' + h3.IP())

上述代码将 h0 和 h2 划分在 VLAN 0 中，h1 和 h3 划分在 VLAN 1 中，由于拓扑没有控制器，并且初始化时删除了交换机中的所有流表，因此除非下发流表，否则主机之间网络无法连通。请尝试修改代码，利用 ovs 命令直接下发 VLAN 设置的流表项，最终测试 h0 和 h2 互通，h1 和 h3 互通，其余主机均不通，结果如下图。
OVS 实现 VLAN 可参考博客：https://www.cnblogs.com/fjlinww/p/11791846.html