2021 SDN实验5：开源控制器实践——POX

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）

2.阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；
· h1分别ping h2、h3。 获得h2的ip：10.0.0.2；获得h3的ip：10.0.0.3。

· h1的命令端，分别ping h2和h3的ip地址。

· 总结：h1 ping h2和h3，h2和h3都能同时接收到数据包，结果符合Hub模块的作用：在每个交换机上安装泛洪通配符规则，将数据包广播转发，此时交换机等效于集线器。

3.阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图，使用 tcpdump 验证Switch模块。
· 流程图

· h1命令端ping h2的ip时，只有h2能接受icmp报文。

· h1命令端ping h3的ip时，只有h3能接受icmp报文。

· 总结： 当h1 ping 其他主机时，只有相应主机可以接收到数据包，验证了switch模块的功能：让Openflow交换机实现L2自学习，可见交换机对数据包进行了学习，实现从相应的端口发出，只有目的主机可以抓取到报文

（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。

· 重新搭建拓扑后，删除流表 dpctl del-flows，后pingall，所有主机无法ping通。

from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of
from pox.openflow.of_json import *

 
def _handle_ConnectionUp(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.openflow.addListenerByName("ConnectionUp", _handle_ConnectionUp)

· 在pox目录下执行./pox.py SendFlowInSingle3后，流表下发成功，所有节点均可ping通

（三）实验报告

⚪ 实验难度：
本次实验基础部分难度适中，进阶部分难度较大。

⚪ 实验问题：
   · 问题1：阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图时遇到了困难，程序的参数太多，太复杂。
    解决：参考了一下同学的流程图思路，根据同学的思路去看代码，就勉强画出了流程图。

⚪ 收获感想：
通过本次实验，我能够理解 POX 控制器的工作原理；验证POX的forwarding.hub和forwarding.l2_learning模块，比较实验结果分析了不同模块之间的区别，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。使我初步了解掌握了POX控制器的一些使用方法，并进一步熟悉了流表。基本要求中的实验操作还是比较简单的，但进阶要求就进行的比较困难，对于POX控制器的原理有了初步的理解，但仍然有不太懂的地方需要进一步去了解