实验2：Open vSwitch虚拟交换机实践

一、实验目的

1.能够对Open vswitch进行基本操作
2.能够通过命令行终端使用OVS命令操作Open vSwitch交换机，管理流表
3.能够通过Mininet的Python代码运行OVS命令，控制网络拓扑中的Open vSwitch交换机

二、实验环境

1.下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
1. 在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64，并完整安装Mininet；

三、实验要求

（一）基本要求

1.创建OVS交换机，并以ovs-switchxxx命名，其中xxx为本人在选课班级中的序号，例如ovs-switch001, ovs-switch088等。在创建的交换机上增加端口p0和p1，设置p0的端口号为100，p1的端口号为101，类型均为internal；为了避免网络接口上的地址和本机已有网络地址冲突，需要创建虚拟网络空间（参考命令netns）ns0和ns1，分别将p0和p1移入，并分别配置p0和p1端口的ip地址为190.168.0.100、192.168.0.101，子网掩码为255.255.255.0；最后测试p0和p1的连通性。
所用的操作命令如下

#创建ovs交换机，命名为ovs-switch069

sudo ovs-vsctl add-br ovs-switch069 

#创建端口p0和p1，设置编号为100和101，类型均为"internal"

sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch069 p0
sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch069 p1
sudo ovs-vsctl set Interface p0 ofport_request=100 type=internal
sudo ovs-vsctl set Interface p1 ofport_request=101 type=internal

#查询网口的相关信息
sudo ethtool -i p0 sudo ethtool -i p1

#配置虚拟网络空间，并把接口移入网络空间和配置ip地址

sudo ip netns add ns0 
sudo ip link set p0 netns ns0 
sudo ip netns exec ns0 ip addr add 192.168.0.100/24 dev p0
sudo ip netns exec ns0 ifconfig p0 promisc up 
sudo ip netns add ns1
sudo ip link set p1 netns ns1 
sudo ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.0.101/24 dev p1
sudo ip netns exec ns1 ifconfig p1 promisc up

#测试p0和p1的连通性

sudo ip netns exec ns0

 ping 192.168.0.101

使用sudo ovs-vsctl show 命令查看交换机与端口状态
检测连通性
2.使用Mininet搭建的SDN拓扑，如下图所示，要求支持OpenFlow 1.3协议，主机名、交换机名以及端口对应正确。

在miniedit搭建SDN拓扑，并选择OpenFlow 1.3协议

通过生成的Python代码修改端口号
3.通过命令行终端输入“ovs-ofctl”命令，直接在s1和s2上添加流表，划分出所要求的VLAN。

查看流表
4.主机连通性要求： h1 – h3互通 h2 – h4互通其余主机不通

使用wireshark对s1/s2的3号端口进行抓包
主机h1,h3之间的包标记为0

主机h2,h4之间的包标记为1

（二）进阶要求

阅读SDNLAB实验使用Mininet，编写Python代码，生成（一）中的SDN拓扑，并在代码中直接使用OVS命令，做到可以直接运行Python程序完成和（一）相同的VLAN划分。
代码如下（拓扑部分直接采用先前的代码）

#!/usr/bin/env python

from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Controller, RemoteController, OVSController
from mininet.node import CPULimitedHost, Host, Node
from mininet.node import OVSKernelSwitch, UserSwitch
from mininet.node import IVSSwitch
from mininet.cli import CLI
from mininet.log import setLogLevel, info
from mininet.link import TCLink, Intf
from subprocess import call


def myNetwork():
    net = Mininet(topo=None,
                  build=False,
                  ipBase='10.0.0.0/8')

    info('*** Adding controller\n')
    c0 = net.addController(name='c0',
                           controller=Controller,
                           protocol='tcp',
                           port=6633)

    info('*** Add switches\n')
    s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
    s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)

    info('*** Add hosts\n')
    h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None)
    h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='10.0.0.2', defaultRoute=None)
    h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='10.0.0.3', defaultRoute=None)
    h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='10.0.0.4', defaultRoute=None)

    info('*** Add links\n')
    net.addLink(h1, s1, 1, 1)
    net.addLink(h2, s1, 1, 2)
    net.addLink(s1, s2, 3, 3)
    net.addLink(s2, h3, 1, 1)
    net.addLink(s2, h4, 2, 1)

    info('*** Starting network\n')
    net.build()
    info('*** Starting controllers\n')
    for controller in net.controllers:
        controller.start()

    info('*** Starting switches\n')
    net.get('s1').start([c0])
    net.get('s2').start([c0])
# 执行cmd 方法，直接在代码中调用命令进行流表达下发
    info('*** Setting flow information\n')
    s1.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=1,'
           r'actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
    s1.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=2,'
           r'actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
    s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
    s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')

    s2.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=1,'
           r'actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
    s2.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=2,'
           r'actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
    s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
    s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
    info('*** Post configure switches and hosts\n')

    CLI(net)
    net.stop()


if __name__ == '__main__':
    setLogLevel('info')
    myNetwork()

结果

流表的下发与连通性都与之前的一致

四、个人总结

本次实验学习了有关Open vSwitch的相关知识，学习在命令行中使用相关指令来操控Open vSwitch交换机（创建交换机、创建端口、创建网络空间、配置ip地址）、管理流表（流表的下发和查看）、划分VLAN。
以及如何在python代码中直接调用相关方法直接使用命令行指令。有第一次实验的经验，这次实验虽然步骤多与相关指令较多，但是做起来比第一次实验来的快。实验过程中再次出现了如同实验一pingall出现异常的问题，由于这次不是直接调用mn指令，还忘记了之前配置过sudoe的指令（设置了环境变量LANG=en_US的sudo指令），导致我在.bashrc下找设置了好久的指令别名都不行，最后才想起来调用该python代码时需要sudo指令来执行，遂采用已经设置好的sudoe指令来抵消掉系统语言是中文带来的负面影响、

posted @ 2021-09-22 10:56 Atsusaka 阅读(142) 评论(0) 编辑收藏举报

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Atsusaka

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