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；

• 新建一个终端，输入指令 ./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub

• 在 mininet 下输入 xterm h2 h3，接着分别在 h2 和 h3 的终端输入 tcpdump -nn -i h2-eth0，tcpdump -nn -i h3-eth0

• 接着回到 mininet 输入 h1 ping h2，可以看出在 h2 和 h3 都可以接收到数据包

• h1 ping h3 同理

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

• L2_learning 流程图如下

• 新建端口，输入指令 ./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning

• 在 mininet 输入 xterm h1 h2 h3，并分别在 h1，h2，h3 的终端输入 tcpdump -nn -i h1-eth0 ， tcpdump -nn -i h2-eth0 ， tcpdump -nn -i h3-eth0

• 接着回到 mininet 输入 h1 ping h2，观察到 h3 无法接受到数据包

• h1 ping h3 同理，h2接收不到数据包

（二）进阶要求

1. 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。

• 新建文件 SendFlowInSingle3.py，代码如下：

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

log = core.getLogger()


class SendFlowInSingle3(object):
    def __init__(self):
    	core.openflow.addListeners(self)

    def _handle_ConnectionUp(self, 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.registerNew(SendFlowInSingle3)

• 在终端输入 ./pox.py SendFlowInSingle3，并在 mininet 输入 pingall，结果如下

四、个人总结

• 实验难度

基础要求实验难度适中，根据 ppt 的内容就可以完成，在阅读 L2_learning 模块代码画流程图花了比较多的时间。提高部分让我们自定义一个 POX 模块偏难。

• 遇到的问题

之前输入 ./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub ，之后输入类似指令的比如 ./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning 和 ./pox.py SendFlowInSingle3，可能会报错，错误信息提示我们 6633：Address already in use.

这说明 6633 这个端口被占用了，我们得先杀死已经占用 6633 这个端口的进程。先在端口输入指令 sof -i:[端口号]，查找哪些进程号占用端口，然后再输入指令 kill -s 9 [进程号] 杀死该进程。

• 实验心得

大概理解 POX 控制器的工作原理，并且知道 forwarding.hub 和 forwarding.l2_learning 区别，初步掌握 POX 控制器的使用方法，并且经过阅读 L2_learning 模块代码，让我进一步熟悉流表下发的操作，并且运用 POX 控制器编写自定义网络应用程序。由于比较少使用 Python，理解 L2_learning 模块代码以及用 Python 编写自定义网络应用程序花了不少时间，但也对 Python 语言有了更好的理解。