实验2：Open vSwitch虚拟交换机实践
实验目的
- 能够对Open vSwitch进行基本操作；
- 能够通过命令行终端使用OVS命令操作Open vSwitch交换机，管理流表；
- 能够通过Mininet的Python代码运行OVS命令，控制网络拓扑中的Open vSwitch交换机
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，并完整安装Mininet；
实验要求
（一）基本要求
- 创建OVS交换机，并以ovs-switchxxx命名，其中xxx为本人在选课班级中的序号，例如ovs-switch001, ovs-switch088等。在创建的交换机上增加端口p0和p1，设置p0的端口号为100，p1的端口号为101，类型均为internal；为了避免网络接口上的地址和本机已有网络地址冲突，需要创建虚拟网络空间（参考命令netns）ns0和ns1，分别将p0和p1移入，并分别配置p0和p1端口的ip地址为190.168.0.100、192.168.0.101，子网掩码为255.255.255.0；最后测试p0和p1的连通性。
- 命令行代码
//创建OVS交换机，以90学号命名
sudo ovs-vsctl add-br ovs-switch55
//创建端口p0，设置编号为100
sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch55 p0
sudo ovs-vsctl set Interface p0 ofport_request=100 type=internal
//创建端口p1，设置编号为101
sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch55 p1
sudo ovs-vsctl set Interface p1 ofport_request=101 type=internal
//创建一个虚拟网络空间ns0，将p0移入
sudo ip netns add ns0
sudo ip link set p0 netns ns0
sudo ip netns exec ns0 ip addr add 192.168.0.100/24 dev p0
sudo ip netns exec ns0 ifconfig p0 promisc up
//创建一个虚拟网络空间ns1，将p1移入
sudo ip netns add ns1
sudo ip link set p1 netns ns1
sudo ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.0.101/24 dev p1
sudo ip netns exec ns1 ifconfig p1 promisc up
//查看网络状态
sudo ovs-vsctl show
//p0和p1连通性测
sudo ip netns exec ns0 ping 192.168.0.101
sudo ip netns exec ns1 ping 192.168.0.100
-
查看交换机
-
测试p0和p1连通性
- 使用Mininet搭建的SDN拓扑，如下图所示，要求支持OpenFlow 1.3协议，主机名、交换机名以及端口对应正确。
- 运行脚本生成拓扑
- 通过命令行终端输入“ovs-ofctl”命令，直接在s1和s2上添加流表，划分出所要求的VLAN。
- 查看流表
- 主机连通性要求：
-
h1 – h3互通
-
h2 – h4互通
-
其余主机不通
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使用wireshark抓包 观察s1的三号端口，id为0
-
使用wireshark抓包 观察s2的三号端口，id为1
（二）进阶要求
使用Mininet，编写Python代码，生成（一）中的SDN拓扑，并在代码中直接使用OVS命令，做到可以直接运行Python程序完成和（一）相同的VLAN划分。
#!/usr/bin/env python
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Controller, RemoteController, OVSController
from mininet.node import CPULimitedHost, Host, Node
from mininet.node import OVSKernelSwitch, UserSwitch
from mininet.node import IVSSwitch
from mininet.cli import CLI
from mininet.log import setLogLevel, info
from mininet.link import TCLink, Intf
from subprocess import call
def myNetwork():
net = Mininet( topo=None,
build=False,
ipBase='10.0.0.0/8')
info( '*** Adding controller\n' )
c0=net.addController(name='c0',
controller=Controller,
protocol='tcp',
port=6633)
info( '*** Add switches\n')
s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)
info( '*** Add hosts\n')
h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None)
h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='10.0.0.2', defaultRoute=None)
h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='10.0.0.3', defaultRoute=None)
h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='10.0.0.4', defaultRoute=None)
info( '*** Add links\n')
net.addLink(h1, s1,1,1)
net.addLink(h2, s1,1,2)
net.addLink(s1, s2,3,3)
net.addLink(s2, h3,1,1)
net.addLink(s2, h4,2,1)
info( '*** Starting network\n')
net.build()
info( '*** Starting controllers\n')
for controller in net.controllers:
controller.start()
info( '*** Starting switches\n')
net.get('s1').start([c0])
net.get('s2').start([c0])
s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3')
s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3')
s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
info( '*** Post configure switches and hosts\n')
CLI(net)
net.stop()
if __name__ == '__main__':
setLogLevel( 'info' )
myNetwork()
个人总结
- 实验难度:
实验难度一般，总体按照PDF上的说明照着题目做就好，但是有些命令不熟悉，抓包工具第一次使用也有些不熟练 - 遇到的问题：
- 在构建完可视化拓扑并且保存为.py文件后运行，然后要进行下发流表的命令操作时就把它退出了，以至于报了一个错误“s1 is not a bridge or a socket”，纠结了半天想到是因为把.py程序退出了的原因，重新开一个终端进行命令输入后成功解决
- 在实验过程中有几次失误因此重新构建拓扑，但是会报错说File exits，百度查了下原因是因为创建过相同的拓扑，想要重新创建得把原来的拓扑删除，使用sudo mn -c命令
- 个人感想：
虽然中途出了些问题磕磕绊绊的，但是学到了很多比如今天才知道Linux可以同时开多个终端。。。还是很有收获的吧
