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。

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。
　　（1）HELLO

　　控制器6633端口（我最高能支持OpenFlow 1.0） ---> 交换机52108端口

　　交换机52108端口（我最高能支持OpenFlow 1.5） ---> 控制器6633端口

　　于是双方建立连接，并使用OpenFlow 1.0

　　（2）FEATURES_REQUEST

　　控制器6633端口（我需要你的特征信息） ---> 交换机52108端口

　　(3)SET_CONFIG

　　控制器6633端口（请按照我给你的flag和max bytes of packet进行配置） ---> 交换机52108端口

　　(4)PORT_STATUS

　　当交换机端口发生变化时，告知控制器相应的端口状态。

　　交换机52108端口（端口状态） ---> 控制器6633端口

　　（5）FEATURES_REPLY

　　交换机52108端口（这是我的特征信息，请查收） ---> 控制器6633端口

　　

　　（6）PACKET_IN

　　交换机52108端口（有数据包进来，请指示）--- 控制器6633端口

　　（7）FLOW_MOD

　　分析抓取的flow_mod数据包，控制器通过6633端口向交换机52108端口下发流表项，指导数据的转发处理

　　（8）PACKET_OUT

　　控制器6633端口（请按照我给你的action进行处理） ---> 交换机52108端口

　　

　　3.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？

　　答：使用TCP协议。

（9）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

（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。

(1)HELLO

　　HELLO包对应的4个参数，与ofp_header一致（ofp_header为所有报文的头）

　　(2)FEATURES_REQUEST

　　源码与OFPT_HELLO代码一致（因为ofp_header为所有报文的头）

　　（3）OFPT_SET_CONFIG

　　第一个是包头（ofp_header为所有报文的头），最后两个参数与报文最后两个参数一致

　　（4）OFPT_PORT_STATUS

　　（5）OFPT_FEATURES_REPLY

物理接口描述

　　（6）OFPT_PACKET_IN

有两种形式

　　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（下图第一个函数）

　　2.有匹配条目,对应的action是OUTPUT=CONTROLLER,固定收到向控制器发送包

　　（7）OFPT_PACKET_OUT

　　（8）OFPT_FLOW_MOD

个人总结
总体难度感觉还可以把，做的过程中有点迷迷糊糊的感觉，但是跟着文档操作的话还是挺顺利的，就是找的时候会比较麻烦点，本次实验让我对于OpenFlow协议包的获取、解析，对于OpenFlow协议的理解有加深了一层

• 本次实验的难题及解决办法
  1.一开始没有找到6633发往交换机的HELLO包在openflow_v1中，而交换机发往6633的HELLO包在openflow_v6中
  2.无法获取OFPT_FLOW_MOD包 需要在mininet中使用pingall命令使交换机发送数据包
  3.一开始没有port_status，重新抓一次即可