实验2：Open vSwitch虚拟交换机实践

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；
2. 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。 |

• 使用sudo ip netns exec ns0 ping 192.168.0.101测试p0和p1的连通性

• 使用sudo ovs-vsctl show查看ovs交换机状态

  

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。

• 运用实验一所学，并且保存代码后在进行修改，以保持数字的正确性。

• 修改代码后运行如图所示：
  

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。
VLAN_ID Hosts
0 h1 h3
1 h2 h4

•    将主机1，2发送来的包打上vlan标记                                                                                                                                                                                                                                                          
  

sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3                                                                                                                                                              
sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3                                                                                                                                                              

•    将主机3，4发送来的包取出vlan标记                                                                                                                                                                                                                                                          
  

sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1 sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2                                                                                                        

如下图所示：

4.主机连通性要求：

• h1 – h3互通

• h2 – h4互通

• 其余主机不通

• 执行完第三步后，在进行pingall，可以看到：h1 和 h3互相连通，h2 和 h4互相连通，其他主机均不互通

• 查看下发流表：

sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 dump-flows s1                                                                                                                                                                                                                                             
sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 dump-flows s2                                                                                                                                                                                                                                             

• 用wireshark抓取数据包：可以看到S1的3号端口，h1-h3发送的包VLANID为0。
  

• h2-h4发送的包VLANID为1
  

四、实验心得

本次实验的主要内容是能够对Open vSwitch进行基本操作；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；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。

• 问题

1. 一开始没有理解意思，设计交换机的时候只配置了端口p0,没有配置p1的端口，导致实验失败，后面重新观看ppt，发现了问题，并且成功的解决了。

2. 只读文件不能修改，通过网上查找代码成功解决问题，就能修改成图中所示的拓扑编号。

3. 在运行wireshark的时候一开始读取不到内容，后面知道是实时的抓包，所以需要在运行代码的时候pingall一下，同时在wireshark上读取内容。

• 收获

1. 本次实验学习了Open vSwitch虚拟交换机的相关知识与概念。实验中，通过ovs-vsctl、ovs-ofctl等指令实现OVS交换机的创建以及添加流表、划分VLAN等。
2. 实验出现了许多细节上的错误，导致浪费了时间，还是要更加认真地进行实验任务，并且通过实验学习更多的内容。
3. 对于流表的添加和VLAN的划分不太理解。虽然完成了实验，但是如何完成只是照搬课件，原理上的疑问还是很多，需要今后进一步的学习。