实验3：OpenFlow协议分析实践
实验3：OpenFlow协议分析实践
一、实验目的
能够运用 wireshark 对 OpenFlow 协议数据交互过程进行抓包；
能够借助包解析工具，分析与解释 OpenFlow协议的数据包交互过程与机制。
二、实验环境
Ubuntu 20.04 Desktop amd64
三、实验要求
（一）基本要求
- 搭建下图所示拓扑，完成相关 IP 配置，并实现主机与主机之间的 IP 通信。用抓包软件获取控制器与交换机之间的通信数据。
| 主机 | IP地址 |
|---|---|
| h1 | 192.168.0.101/24 |
| h2 | 192.168.0.102/24 |
| h3 | 192.168.0.103/24 |
| h4 | 192.168.0.104/24 |
- 建立topo图
- 设置ip
- 测试联通性-pingall
- 查看抓包结果，分析OpenFlow协议中交换机与控制器的消息交互过程，画出相关交互图或流程图。
- Hello 控制器6633端口（支持Open Flow1.0） ---> 交换机57854端口
- 交换机57854端口（支持Open Flow1.5）---> 控制器6633端口
OFPT_HELLO后，双方建立连接使用openflow1.0协议 - FEATURES_REQUEST 从控制器6633端口到交换机57854端口，请求特征信息
- SET_CONFIG 控制器6633端口到交换机57854端口
- PORT_STATUS 从交换机57854端口到控制器6633端口当交换机端口发生变化时，告知控制器相应的端口状态
- FEATURES_REPLY 交换机57854端口到控制器6633端口，回复特征信息
- PACKET_IN 交换机57854端口到控制器6633端口（有数据包进来，请指示）
- PACKET_OUT 控制器6633端口到交换机57854端口（请按照我给你的action进行处理）
- FLOW_MOD 分析抓取的flow_mod数据包，控制器通过6633端口向交换机57854端口、交换机57854端口下发流表项，指导数据的转发处理
- 交互图
- 回答问题：交换机与控制器建立通信时是使用TCP协议还是UDP协议？
如图所示为 TCP 协议：
（二）进阶要求
- 将抓包基础要求第2步的抓包结果对照OpenFlow源码，了解OpenFlow主要消息类型对应的数据结构定义。
-
HELLO
可以看到对应了HELLO报文的四个参数 -
FEATURES_REQUEST
源码参数格式与HELLO相同，与上述ofp_header结构体中数据相同 -
SET_CONFIG
-
PORT_STATUS
-
FEATURES_REPLY
可以看到与图中信息一一对应，包括交换机物理端口的信息 -
PACKET_IN
- PACKET_IN有两种情况：
（1）. 交换机查找流表，发现没有匹配条目,但是这种包没有抓到过
（2）. 有匹配条目,对应的action是OUTPUT=CONTROLLER,固定收到向控制器发送包
-
PACKET_OUT
-
FLOW_MOD
（三）个人总结
本次实验比较简单，对于那些建立拓扑图以及配置ip的事已经比较熟练了。通过这次实验，学会了怎么使用wireshark、怎么查看并分析数据包的操作，学会了看那些数据包的信息。然后在查看Open Flow源码并与抓包结果进行比对的过程中，了解了Open Flow主要消息类型对应的数据结构定义，更加了解了交换机和控制器建立连接的步骤以及详细过程。
虽然这次实验比较简单，但是在这中间也难免犯错，之前在建立拓扑前忘记打开wireshark导致hello请求没有reply回来，后来查阅了pdf文件后，重新打开wireshark再建立拓扑解决了这个问题。
