实验5：开源控制器实践——POX

（一）基本要求
1.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）

• 生成拓扑后，开启POX：./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub
  
  2.阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；
• 开启主机终端
  mininet> xterm h1 h2 h3
• 抓取数据包
  h2:tcpdump -nn -i h2-eth0
  h3:tcpdump -nn -i h3-eth0
  
• h2抓包结果

• h3抓包结果
  

• 由上图可以看出 h1 ping h2时h3可以抓到包，h1 ping h3时h2也可以抓到包。验证了 hub模块在每个交换机上安装泛洪通配符规则，将数据包广播
  转发，此时交换机等效于集线器。所以在ping某个主机时，会在另一台主机上接收到。

3.阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图，使用 tcpdump 验证Switch模块。

• 开启主机终端
  mininet> xterm h1 h2 h3

• 抓取数据包
  h2:tcpdump -nn -i h2-eth0
  h3:tcpdump -nn -i h3-eth0
  

• h2抓包结果
  

• h3抓包结果
  

• 由上图可以看出当h1 ping 某个主机时，只有相应主机可以接收到数据包，其他主机接收不到。验证了Switch模块的功能：让OpenFlow交换机实现L2自学习，当它进行L2地址学习时，它会与尽可能多的字段做匹配，实现流规则多样化。

• 程序流程图
  

（二）进阶要求
1.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；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。

• 重新搭建（一）的拓扑：sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10

• 使用命令dpctl del-flows删除流表
  

• SendFlowInSingle3代码

from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of
from pox.openflow.of_json import *

def _handle_ConnectionUp(event):

    # 设置数据包从端口1进，从端口2和端口3出
    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)

    # 设置数据包从端口2进，从端口1和端口3出
    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)

    # 设置数据包从端口3进，从端口1和端口2出
    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)


def launch():
    core.openflow.addListenerByName("ConnectionUp", _handle_ConnectionUp) 

• 运行SendFlowSingle3: ./pox.py log.level --DEBUG forwarding.SendFlowInSingle3
  
  

2.基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。

• SendPoxHardTimeOut代码

from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of

class SendPoxHardTimeOut(object):
    def __init__(self):
        core.openflow.addListeners(self)
    def _handle_ConnectionUp(self, event):
	
	
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 3
        msg.match.in_port = 1 
        msg.hard_timeout = 10  #硬超时10秒
        event.connection.send(msg)
        
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 1 
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = of.OFPP_ALL)) 
        event.connection.send(msg)

        
        msg = of.ofp_flow_mod()  
        msg.priority = 3
        msg.match.in_port = 3 
        msg.hard_timeout = 10
        event.connection.send(msg)
        
        msg = of.ofp_flow_mod() 
        msg.priority = 1
        msg.match.in_port = 3  
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = of.OFPP_ALL))
        event.connection.send(msg)

def launch():
    core.registerNew(SendPoxHardTimeOut)

• 先运行SendFlowSingle3，先通再断再恢复
  
  

• 直接运行SendPoxHardTimeOut，先断后通
  

（三）个人总结

• 通过实践验证了POX的Hub和L2_learning模块的功能，对二者的区别印象更深刻。进阶硬超时先断再恢复是因为设置了优先级，优先级高的先运行，所以断开后又恢复了运行。
• 在这个过程当中遇到了一些很小的问题时会不知觉的想去依赖别人，但是静下心来认真查找也是可以自己解决的。
• 作业有在参考其他同学的，可以吸收别人优秀的部分，自己不会做的部分要看懂别人是怎么去做的，一步步学习。