实验 4：Open vSwitch 实验——Mininet 中使用 OVS 命令
一、实验目的
Mininet 安装之后，会连带安装 Open vSwitch，可以直接通过 Python 脚本调用Open vSwitch 命令，从而直接控制 Open vSwitch，通过实验了解调用控制的方法。
二、实验任务
在本实验中，使用 Mininet 基于 Python 的脚本，调用“ovs-vsctl”命令直接控制Open vSwitch。使用默认的交换机泛洪规则，设置更高的优先级规则进行预先定义 IP 报文的转发。在多个交换机中通过设置不同 TOS 值的数据包将通过不同的方式到达目的地址，验证主机间的连通性及到达目的地址的时间。
三、实验步骤
1. 实验环境
安装了 Ubuntu 18.04.5 Desktop amd64 的虚拟机
2. 实验过程
SDNLAB 实验参考资料：https://www.sdnlab.com/15083.html
（1）创建 ovsSingleBr.py 脚本并添加内容，代码参考 SDNLAB
脚本对应的拓扑如上图所示，执行 ovsSingleBr.py，在没有控制器的情况下，在Mininet 脚本中通过调用 ovs 命令直接向 switch0 交换机下发流表，将入端口号1/2/3 的数据包泛洪广播，并对目的地址为 192.168.123.1/2/3 的数据包分别从1/2/3 端口转发出去。之后测试 h0 ping h1，h0 ping h2，网络连通。
（2）创建 ovsMultiBr.py 脚本并添加内容，代码参考 SDNLAB
脚本对应的拓扑如上图所示，执行 ovsMultiBr.py，在没有控制器的情况下，在Mininet 脚本中通过调用 ovs 命令给多个交换机下发流表，通过 h0 ping h1 操作测试验证主机间的连通性，并通过-Q 参数设置不通的 tos 值查看主机间的连通性。通过验证发现，tos 值设置越大，时间使用越少。
（3）学习 ovsSingleBr.py 和 ovsMultiBr.py，在下图拓扑中实现一个 VLAN
1 #!/usr/bin/python 2 3 from mininet.net import Mininet 4 from mininet.node import Node 5 from mininet.link import TCLink 6 from mininet.log import setLogLevel, info 7 8 def myNet(): 9 "Create network from scratch using Open vSwitch." 10 11 info( "*** Creating nodes\n" ) 12 switch0 = Node( 's0', inNamespace=False ) 13 switch1 = Node( 's1', inNamespace=False ) 14 h0 = Node( 'h0' ) 15 h1 = Node( 'h1' ) 16 h2 = Node( 'h2' ) 17 h3 = Node( 'h3' ) 18 19 info( "*** Creating links\n" ) 20 linkopts0=dict(bw=100, delay='1ms', loss=0) 21 linkopts1=dict(bw=1, delay='100ms', loss=0) 22 TCLink( h0, switch0, **linkopts0) 23 TCLink( h1, switch0, **linkopts0) 24 TCLink( h2, switch1, **linkopts0) 25 TCLink( h3, switch1, **linkopts0) 26 TCLink( switch0, switch1,**linkopts1) 27 28 info( "*** Configuring hosts\n" ) 29 h0.setIP( '192.168.123.1/24' ) 30 h1.setIP( '192.168.123.2/24' ) 31 h2.setIP( '192.168.123.3/24' ) 32 h3.setIP( '192.168.123.4/24' ) 33 34 info( "*** Starting network using Open vSwitch\n" ) 35 switch0.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' ) 36 switch0.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp0' ) 37 switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' ) 38 switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp1' ) 39 40 for intf in switch0.intfs.values(): 41 print intf 42 print switch0.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp0 %s' % intf ) 43 for intf in switch1.intfs.values(): 44 print intf 45 print switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp1 %s' % intf ) 46 47 print switch0.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' ) 48 print switch0.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' ) 49 print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1' ) 50 print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2' ) 51 52 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' ) 53 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' ) 54 print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1' ) 55 print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2' ) 56 57 info( "*** Running test\n" ) 58 h0.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h1.IP() ) 59 h0.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h2.IP() ) 60 h0.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h3.IP() ) 61 h1.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h2.IP() ) 62 h1.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h3.IP() ) 63 h2.cmdPrint( 'ping -c 3 ' + h3.IP() ) 64 65 info( "*** Stopping network\n" ) 66 switch0.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' ) 67 switch0.deleteIntfs() 68 switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' ) 69 switch1.deleteIntfs() 70 info( '\n' ) 71 72 if __name__ == '__main__': 73 setLogLevel( 'info' ) 74 info( '*** Scratch network demo (kernel datapath)\n' ) 75 Mininet.init() 76 myNet()
上述代码将 h0 和 h2 划分在 VLAN 0 中，h1 和 h3 划分在 VLAN 1 中，由于拓扑没有控制器，并且初始化时删除了交换机中的所有流表，因此除非下发流表，否则主机之间网络无法连通。请尝试修改代码，利用 ovs 命令直接下发 VLAN 设置的流表项，最终测试 h0 和 h2 互通，h1 和 h3 互通，其余主机均不通，结果如下图。OVS 实现 VLAN 可参考博客：https://www.cnblogs.com/fjlinww/p/11791846.html
