实验6：开源控制器实践——RYU
一、实验目的
1.能够独立部署RYU控制器；
2.能够理解RYU控制器实现软件定义的集线器原理；
3.能够理解RYU控制器实现软件定义的交换机原理。
二、实验环境
Ubuntu 20.04 Desktop amd64
三、实验要求
（一）基本要求
- 搭建下图所示SDN拓扑，协议使用Open Flow 1.0，并连接Ryu控制器，通过Ryu的图形界面查看网络拓扑。
- 阅读Ryu文档的The First Application一节，运行当中的L2Switch，h1 ping h2或h3，在目标主机使用 tcpdump 验证L2Switch，分析L2Switch和POX的Hub模块有何不同。
分析：L2 Switch模块和POX的hub无太大区别，都是使用OFPP_FLOOD标记让数据包向所有端口发送,
分析代码：Hub模块有被动和主动两个方式，被动是处理每个数据包然后让他们泛洪，主动是给交换机下发流表，告诉每个交换机去泛洪。L2 Switch是直接构造一个数据去泛洪。 - 编程修改L2Switch.py，另存为L2xxxxxxxxx.py，使之和POX的Hub模块的变得一致？（xxxxxxxxx为学号）
（二）进阶要求
1.阅读Ryu关于simple_switch.py和simple_switch_1x.py的实现，以simple_switch_13.py为例，完成其代码的注释工作，并回答下列问题：
a)代码当中的mac_to_port的作用是什么？
回答：mac_to_port是一个保存(交换机id, mac地址)到转发端口的字典。
b)simple_switch和simple_switch_13在dpid的输出上有何不同？
回答：simple_switch和simple_switch_13在dpid的输出上的差别如下：
可以看到simple_switch_13中dpid的输出格式为：用0在dpid前填充至总长度为16，而simple_switch直接输出dpid。
c)相比simple_switch，simple_switch_13增加的switch_feature_handler实现了什么功能？
回答：下发流表项。
d)simple_switch_13是如何实现流规则下发的？
回答：有两种情况：
1.当控制器处于CONFIG_DISPATCHER状态（协商版本并发送FEATURE-REQUEST报文）并且接受到FEATURE_REPLY报文时，执行switch_features_handler()函数。该函数的最后一项add_flow是添加流表项的函数，其参数有datapath，优先级，匹配项，动作，buffer_id，当流表项匹配成功后应立即执行所规定的动作，如果此函数参数有buffer_id(就是交换机发送来的数据包有buffer_id，即交换机有缓存），那发送的Flow_Mod报文就带上buffer_id，若没有buffer_id，buffer_id就是None。最后，发出Flow_Mod报文，实现流规则的下发。
2.当控制器处于MAIN_DISPATCHER状态（已收到FEATURE-REPLY报文并发送SET-CONFIG报文）并且触发Packet_In事件时调用_packet_in_handler函数，然后从接收到的Packet_In报文中取出各种信息，用此dpid（交换机id)初始化mac_to_port，然后进行交换机自学习，取来往数据包的交换机id、源mac和入端口绑定来构造表。如果交换机发来的数据包没有buffer_id，则要回复一个Packet_out报文并带上原数据包的信息，实现流规则的下发。
e)switch_features_handler和_packet_in_handler两个事件在发送流规则的优先级上有何不同？
回答：switch_features_handler在发送流规则的优先级比_packet_in_handler更高。
代码注释工作如下：
2.编程实现和ODL实验的一样的硬超时功能。
（三）个人总结
实验过程遇到的困难及解决办法：
1.在使用ryu控制器可视化拓扑时出现了问题，看不到拓扑的情况，暂时还未解决。
2.在完成进阶要求中的代码注释时遇到了困难，很多地方看的不是很懂，于是上网查询了相关的信息完成了注释。
本次实验和实验五二者连接控制器以及验证的过程差别不大。这次进阶要求的问题有很多，需要自己对于相关代码的理解要十分全面，由于都是英语文档看起来特别费力，所以进阶二硬超时还未完成
