实验5：开源控制器实践——POX

实验5：开源控制器实践——POX

第一部分：基本实验

实验步骤1

• 步骤内容：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）
  
• 在命令行终端输入命令：sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10

实验步骤2

• 步骤内容：阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；
• 首先在pox文件目录下开启终端，输入命令：./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub开启hub模块
• 然后再mininet命令行中输入命令xterm h1 h2 h3开启h1 h2 h3的命令行终端
• 在h2命令行终端输入命令：tcpdump -nn -i h2-eth0开启h2抓包(抓取eth0端口)、h3类似
• 之后就在h1命令行终端中输入相应命令来验证hub模块

执行结果

• mininet输入命令 h1 ping h2
  

• h2 h3抓包结果
  

• 由上个抓包结果可知，h2对应10.0.02 h3对于10.0.0.3，因此可以直接在h1命令行终端输入ping 10.0.0.3来代替h1 ping h3
  

• h2 h3抓包结果
  

• 无论h1 ping h2还是h3，都可以从h2 h3中抓到数据包，因此验证了hub模块的洪泛转发。

实验步骤3

• 步骤内容：阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图，使用 tcpdump 验证Switch模块。
• 流程图如下
  
• 首先在pox文件目录下开启终端，输入命令：./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning开启switch模块
• 然后再mininet命令行中输入命令xterm h1 h2 h3开启h1 h2 h3的命令行终端
• 在h2命令行终端输入命令：tcpdump -nn -i h2-eth0开启h2抓包(抓取eth0端口)、h3类似
• 之后就在h1命令行终端中输入相应命令来验证switch模块

执行结果

• h1命令行终端输入ping 10.0.0.2
  
• 抓取h2 h3eth0端口的数据包
  
• h1命令行终端输入ping 10.0.0.3
  
• 抓包结果
  
• 当h1 ping h2时候只有h2有接收到数据包，而当h1 ping h3时候也同样只有h3能接收到数据包，因此验证了switch模块的自学习功能
  数据包只会发送给相应的主机

第二部分：进阶实验

实验步骤1

• 步骤内容：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；
• 在mininet命令行中输入命令：dpctl del-flows 删除s1的流表
  
• 删除流表后，所有主机相互不连通了

实验步骤2

• 步骤内容：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。
• 编写自定义一个POX模块SendFlowInSingle3，并命名为mok.py，并保存到lab5文件夹内

from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of
from pox.openflow.of_json import *
from pox.lib.addresses import IPAddr

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)
        log.debug("Connection %s" % (event.connection,))

        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)
        log.debug("Connection %s" % (event.connection,))

        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)
        log.debug("Connection %s" % (event.connection,))


def launch():
    core.registerNew(SendFlowInSingle3)

• 在lab5文件目录下打开终端，输入以下命令
  

• 将lab5中中的mok.py文件复制到pox文件夹内
  

• 首先在pox文件目录下开启终端，输入命令：./pox.py mok开启mok模块

• 然后再mininet命令行中输入命令xterm h1 h2 h3开启h1 h2 h3的命令行终端

• 在h2命令行终端输入命令：tcpdump -nn -i h2-eth0开启h2抓包(抓取eth0端口)、h3类似

• 之后就在h1命令行终端中输入相应命令来验证mok模块

执行结果

• 对h2 h3的eth0端口进行抓包
  
  
• 可知h1与h2 h3再次连通
  
• 通过pingall可知主机间全部再次连通起来

第三部分：反思与总结

实验难度

• 较难

实验过程遇到的困难及解决方法

• 首先是在进行抓包时候，忘记先用tcpdump -nn -i h？-eth0的命令开启抓包，导致未能出现抓包信息，刚开始以为
  是自己前面的命令行输入错误，或者开启hub模块方式不对，结果重试几次还是不行，然后查看了pdf的验证方法，才发现
  自己没有输入该命令，有被自己蠢到。
• 其次就是画流程图时候，对于代码的理解十分困难，在此摆烂了，参考了前人的流程图，对照着代码理解了一下。
• 然后就是在清除流表之后，发现pingall了以后主机间还是相互连通，想起了之前的理论知识，流表具有存活性，因此需要
  重启一下虚拟机，才能成功。
• 还有就是代码编写完后无法将其直接保存到pox的文件夹内，联想到之前想把jdk-8u301-linux-x64.tar.gz的安装包直接
  保存到/usr/local/java目录下也一样不行的问题，仿照上次做法，利用pc命令就成功了。

个人感想

• 通过本次实验，使我对pox的使用有了初步的认识与掌握，对hub模块的洪泛转发功能已及switch模块的自学习功能有了验证性的
  认识，相信后面对二者的使用会更加灵活。也初步了体验了主机的命令行终端下抓包的效果，很神奇，对复制文件的命令也更加牢固了
  真的很好用。