实验三：OpenFlow协议分析实践

一：实验目的

能够运用 wireshark 对 OpenFlow 协议数据交互过程进行抓包；
能够借助包解析工具，分析与解释 OpenFlow协议的数据包交互过程与机制。

二：实验环境

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

三：实验要求

1.搭建下图所示拓扑，完成相关 IP 配置，并实现主机与主机之间的 IP 通信。用抓包软件获取控制器与交换机之间的通信数据包。

使用miniedit构建拓扑结构
完成相关ip地址的设置

2.查看抓包结果，分析OpenFlow协议中交换机与控制器的消息交互过程，画出相关交互图或流程图。

运行wireshark，选择any模式，运行lab3.py中的拓扑结构，并输入pingall命令。
查看抓包结果：
- OFPT_HELLO:
  控制器6633端口（我最高能支持OpenFlow 1.0） ---> 交换机42616端口
  
  交换机42616端口（我最高能支持OpenFlow 1.5）--- 控制器6633端口
  
  双方建立连接，并使用OpenFlow1.0协议
- Features Request
  控制器6633端口（我需要你的特征信息）--->交换机42616端口
- Set Conig
  控制器6633端口（请按照我给你的flag和max bytes of packet进行配置） ---> 交换机42616端口
- Port_Status
  当交换机端口发生变化时，告知控制器相应的端口状态。
- Features Reply
  交换机42616端口（这是我的特征信息，请查收）--- 控制器6633端口
- Packet_in
  有两种情况：
  交换机查找流表，发现没有匹配条目时
  有匹配条目但是对应的action是OUTPUT=CONTROLLER时
  
  交换机42616端口（有数据包进来，请指示）--- 控制器6633端口
分析抓取的数据包，可以发现是因为交换机发现此时自己并没有匹配的流表（Reason: No matching flow (table-miss flow entry) (0)），所以要问控制器如何处理
- Flow_mod
  分析抓取的flow_mod数据包，控制器通过6633端口向交换机35334端口、交换机42616端口下发流表项，指导数据的转发处理
- Packet_out
  控制器6633端口（请按照我给你的action进行处理） ---> 交换机42616端口
  
  告诉输出到交换机的65531端口

3.相关交互图

4.问题：交换机与控制器建立通信时是使用TCP协议还是UDP协议？
交换机与控制器建立通信时使用TCP协议

四：个人总结

实验过程中刚开始抓包只查看了openflow_v1导致找不到另外一个hello包。后面查看openflow_v6就解决了。实验寻找所需的数据报文需要一定的时间。为了截图方便。开始运行一段时间就结束运行导致无法抓到flow_mod,之后运行到抓到想要的包后才结束进程。逐步查找截图。这次实验没有碰到什么太大的问题，按步骤做下来还算顺利。通过这次实验通过分析抓的数据包了解到OpenFlow协议中交换机和控制器的消息交互过程。