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

Ubuntu 20.04 Desktop amd64

三、实验要求

（一）基本要求

1.ovs-vsctl基础操作实践：创建OVS交换机，以ovs-xxxxxxxxx命名，其中xxxxxxxxx为本人学号。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190.168.1.100、192.168.1.101，子网掩码为255.255.255.0；最后测试p0和p1的连通性。
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。

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

（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。

（三）实验报告

ovs交换机的创建以及配置：

212106662.py代码：

from mininet.topo import Topo

class MyTopo(Topo):

   def __init__(self):
      
       # initilaize topology
       Topo. __init__(self)
       
       # add hosts
       h1 = self.addHost('h1')
       h2 = self.addHost('h2')
       h3 = self.addHost('h3')
       h4 = self.addHost('h4')
       
       # add switches
       s1 = self.addSwitch('s1')
       s2 = self.addSwitch('s2')
       
       # add links
       self.addLink(h1, s1, 1, 1)
       self.addLink(h2, s1, 1, 2)
       self.addLink(h3, s2, 1, 1)
       self.addLink(h4, s2, 1, 2)
       self.addLink(s1, s2, 3, 3)
topos = {'mytopo': (lambda: MyTopo())}

s1，s2下发流表：

开启Wireshark抓包：

运行测试连通性：

进阶部分：

212106662-2.py代码：

#!/usr/bin/python
 
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Node
from mininet.link import Link
from mininet.log import  setLogLevel, info
 
def myNet():
    "Create network from scratch using Open vSwitch."
 
    info( "*** Creating nodes\n" )
    switch1 = Node( 's1', inNamespace=False )
    switch2 = Node( 's2', inNamespace=False )
 
    h1 = Node( 'h1' )
    h2 = Node( 'h2' )
    h3 = Node( 'h3' )
    h4 = Node( 'h4' )

     
    info( "*** Creating links\n" )
    Link( h1, switch1)
    Link( h2, switch1)
    Link( h3, switch2)
    Link( h4, switch2)
    Link( switch1, switch2)
 
    info( "*** Configuring hosts\n" )
    h1.setIP( '192.168.123.1/24' )
    h2.setIP( '192.168.124.1/24' )
    h3.setIP( '192.168.123.3/24' )
    h4.setIP( '192.168.124.3/24' )
        
       
    info( "*** Starting network using Open vSwitch\n" )
    switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' )
    switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp0' )
    switch2.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' )
    switch2.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp1' )
    
    for intf in switch1.intfs.values():
        print (intf)
        print (switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp0 %s' % intf ))
        
    for intf in switch2.intfs.values():
        print (intf)
        print (switch2.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp1 %s' % intf ))
 

  
    print (switch1.cmd(r'ovs-vsctl show'))
 
    print (switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3' )) 
    print (switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3' )) 
    print (switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1' ))
    print (switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2' )) 

    print (switch2.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3' )) 
    print (switch2.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3' )) 
    print (switch2.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1' )) 
    print (switch2.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2' )) 

    info( "*** Running test\n" )
    h1.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h3.IP() )
    h2.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h4.IP() )
    h1.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h4.IP() )
    h2.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h3.IP() )
 

 
    info( "*** Stopping network\n" )
    switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' )
    switch1.deleteIntfs()
    switch2.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' )
    switch2.deleteIntfs()
    info( '\n' )
 
if __name__ == '__main__':
    setLogLevel( 'info' )
    info( '*** Scratch network demo (kernel datapath)\n' )
    Mininet.init()
    myNet()

运行结果：

个人总结：

这次作业在ovs交换机创建以及配置部分依照ppt学习，还算顺利，在第二部分编写完212106662.py代码后运行，命令行界面总是弹出s1不是根桥，才发现还需要再开启一个命令行终端才可以运行编写的代码，进阶部分需要将ovs-ofctl的代码编写到python中，在代码编写过程与同学交流互助，还需要加强python代码的编写能力，不断提升。