实验1：SDN拓扑实践
一、实验目的
1.能够使用源码安装Mininet
2.能够使用Mininet的可视化工具生成拓扑
3.能够使用Mininet的命令行生成特定拓扑
4.能够使用Mininet交互界面管理SDN拓扑
5.能够使用Python脚本构建SDN拓扑
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.在Ubuntu系统的home目录下创建一个目录，目录命名为学号。
2.在创建的目录下，完成Mininet的源码安装。
3.使用Mininet可视化工具，生成下图所示的拓扑，并保存拓扑文件名为学号.py。
(1)画出拓扑图
(2)保存拓扑文件
(3)查看连通性
4.使用Mininet的命令行生成如下拓扑：
a)3台交换机，每个交换机连接1台主机，3台交换机连接成一条线
- 线性拓扑，使用命令：sudo mn --topo=linear,3 # 主机数=交换机数=3
b)3台主机，每个主机都连接到同1台交换机上。
- 简单拓扑，使用命令：sudo mn --topo=single,3
5.在4 b)的基础上，在Mininet交互界面上新增1台主机并且连接到交换机上，再测试新拓扑的连通性。
- 增加一台主机，使用命令：py net.addHost('h4')
- 增加链路，使用命令：py net.addLink(h4,s1,0,4)
- h4已经连接到s1上了
- 测试连通性：新增主机无法连通其他主机
- 完整过程
6.编辑（一）中第3步保存的Python脚本，添加如下网络性能限制，生成拓扑：
a) h1的cpu最高不超过50%；
b)b) h1和s1之间的链路带宽为10，延迟为5ms，最大队列大小为1000，损耗率50。
- 修改代码
h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None, cpu=0.5)
net.addLink(h1, s1, bw=10, delay='5ms',max_queue_size=1000, loss=50, use_htb=True)
- 测试连通性
- 测试h1,h2链路带宽
（二）进阶要求
编写Python脚本，生成如下数据中心网络拓扑，要求：
- 编写.py拓扑文件，命名为“学号_fattree.py”；
- 必须通过Mininet的custom参数载入上述文件，不得直接使用miniedit.py生成的.py文件；
- 设备名称必须和下图一致；
- 使用Python的循环功能实现，不得在代码中手工直接添加设备和链路。
代码如下：
# !/usr/bin/python
# 创建网络拓扑
from mininet.topo import Topo
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import RemoteController, CPULimitedHost
from mininet.link import TCLink
from mininet.util import dumpNodeConnections
class MyTopo(Topo):
def __init__(self):
# 初始化
Topo.__init__(self)
# 添加交换机
sw = []
host=[]
for i in range(1,15):
SwitchName="s"+str(i)
self.addSwitch(SwitchName)
sw.append(SwitchName)
# 添加主机
for i in range(1,17):
HostName="h"+str(i)
self.addHost(HostName)
host.append(HostName)
# 建立s1、s2与s3-s6的链接
for i in range(1,3):
sn1="s"+str(i)
for j in range(3,7):
sn2="s"+str(j)
self.addLink(sn1,sn2)
# 建立s3、s4与s7-s10的链接
for i in range(3,5):
sn1="s"+str(i)
for j in range(7,11):
sn2="s"+str(j)
self.addLink(sn1,sn2)
# 建立s5、s6与s11-s14的链接
for i in range(5,7):
sn1="s"+str(i)
for j in range(11,15):
sn2="s"+str(j)
self.addLink(sn1,sn2)
# 建立s7-s14与主机的链接
for i in range(7,15):
sn="s"+str(i)
for j in range((i-6)*2-1,(i-6)*2+1):
hn="h"+str(j)
self.addLink(sn,hn)
topos = { 'mytopo': ( lambda: MyTopo() ) }
- 命令行输入如下：
sudo mn --custom 031902335_fattree.py --topo mytopo
- 发现无法ping通
- 查询资料后发现，要使用stp生成树协议，防止网络风暴,防止网桥网络中的冗余链路形成环路工作，应输入命令：
sudo mn --custom 031902335_fattree.py --topo mytopo --switch ovsbr,stp=1
- 第一次pingall没有完全成功
- 第二次成功了
四、个人总结
1.实验难度：适中
2.实验过程遇到的困难及解决办法：
- 首先是在VMware中安装ubantu的时候底下的continue显示不出来，无论怎么拖动都无法继续安装，还卸载重装了2次，研究了半天后发现一开始直接选择English不选Chinese就可以显示了。
- 在安装mininet实验环境时，一直显示Not Found，查询了资料，又问了同学，一开始以为是github网站不稳定，可是操作了一番还是不行，结果发现是忘记更新软件源了
- 在编写python脚本时，因为第一次接触，感觉有点懵，不知道从哪里下手，看了老师给的参考资料后，才模棱两可地跟着打了出来
- 代码打好了，要怎么使它放在虚拟机上能编译呢，问了同学才知道，原来要下载一下GVIM，于是查询了下载方式，安装成功
- 当运行脚本后，使用pingall无法连通时，又通过查询资料，才明白要用stp生成树协议
3.个人感想
第一次接触SDN，一开始感觉有点懵，不熟悉，不知道怎么用，一次次尝试后发现也不难，还是可以看懂理解的。使用Mininet可视化工具，使我能直观地看出主机、交换机之间的连通性。通过实践，我对网络有了更加深刻的了解，也提高了我的学习兴趣。
