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

能够理解 POX 控制器的工作原理；
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；
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

下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64；

三、实验要求

（一）基本要求

1.使用sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10构建下图拓扑，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；

• 命令行运行./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub开启pox，运行hub模块：

• 使用命令mininet> xterm h2 h3开启h2,h3主机终端

• 在h2主机终端中输入tcpdump -nn -i h2-eth0,在h3主机终端中输入tcpdump -nn -i h3-eth0进行抓包

h1 ping h2

h2和h3都能同时接收到数据包

h1 ping h3

h2和h3都能同时接收到数据包

Hub模块：采用洪泛转发,在每个交换机上都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。所以在ping某个主机时，非目的主机也可以接收到数据包。

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
  

• 命令行运行./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning开启pox，运行L2_learning模块：

h1 ping h2

h2收到数据包，h3没有收到数据包

h1 ping h3

h3收到数据包，h2没有收到数据包

Switch模块：让OpenFlow交换机实现L2自学习，只有目的主机可以接收到数据包。

（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。

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

def SendFlowInSingle3(event):
        msg = of.ofp_flow_mod()  # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 1  # 数据包进入端口1
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))  # 从端口2转发
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))  # 从端口3转发
        event.connection.send(msg)

        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 2  # 数据包进入端口2
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))  # 从端口1转发
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))  # 从端口3转发
        event.connection.send(msg)

        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 3  # 数据包进入端口3
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))  # 从端口1转发
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))  # 从端口2转发
        event.connection.send(msg)

def launch():
    core.openflow.addListenerByName("ConnectionUp", SendFlowInSingle3);

（三）个人总结

• 实验难度：本次实验基础部分难度适中，进阶部分难度较大
• 实验中遇到的问题及解决办法：
  编写的SendFlowInSingle3.py文件无法正确运行
  
  认真查看代码后发现最后一行core.openflow.addListenerByName("ConnectionUp", SendFlowInSingle3);中的函数名因为粗心写错了，改正后成功运行了py文件
• 个人感想：本次实验学习了POX控制器，通过实验验证了POX的Hub和Switch模块，并通过比较实验结果分析了不同模块之间的区别，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。
  进阶要求需要阅读POX使用指南，因为是全英文的所以阅读起来特别费劲，在查询网上相关资料并咨询了身边的同学后写成最终的模块。