实验五：开源控制器实践——POX

一、实验目的

1. 能够理解 POX 控制器的工作原理；
2. 通过验证POX的forwarding.hub和forwarding.l2_learning模块，初步掌握POX控制器的使用方法；
3. 能够运用 POX控制器编写自定义网络应用程序，进一步熟悉POX控制器流表下发的方法。

二、实验环境

1. 下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
2. 在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64；

三、实验要求
（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）
   

• 使用如下命令搭建拓扑

sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10

2. 阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；
   1.打开POX,Hub 模块./pox.py log.level --DEBUG forwarding.hub
   2.在mininet输入代码mininet> xterm h2 h3，开启终端
   3.分别在主机h2,h3输入tcpdump -nn -i h2-eth0和tcpdump -nn -i h3-eth0

• h1 ping h2
  

• h2 ping h3
  

• 又上述过程可见，主机h1 ping h2 和 h1 ping h3时，无论哪种操作，主机h2 和 h3 均能收到数据包，因此可以验证Hub 模块的功能：Hub 模块进行转发时是采用的洪泛式，无论ping 哪个主机，都会向所有端口进行转发，因而每个主机都能收到数据包

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

• 流程图
  

• 使用tcpdump验证Switch模块

1. 关闭Hub模块后输入./pox.py log.level --DEBUG forwarding.l2_learning打开L2_learning模块
2. 验证

• h1 ping h2
  

• h1 ping h3
  

• 根据上述过程可知，使用swith模块时，当h1 ping 一台主机的时候，只有被ping的主机才会收到数据包，而其他主机不会收到数据包，交换机通过自学习，会将相应的数据包从特定的端口发出

（二）进阶要求

• 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。
• 重新搭建拓扑，发现主机ping不通
  

*编写Python程序自定义一个POX模块SendFlowInSingle3，代码如下

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

class SendFlowInSingle3(object):
    def __init__ (self):
    	core.openflow.addListeners(self)
    def _handle_ConnectionUp(self,event):
        msg = of.ofp_flow_mod()          # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
        msg.priority = 1
        msg.idle_timeout=0
        msg.match.in_port = 1            # 数据包进入端口1
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = of.OFPP_ALL))   # 从端口2,3转发
        event.connection.send(msg)
        
        msg = of.ofp_flow_mod()
        msg.priority = 1
        msg.idle_timeout=0
        msg.match.in_port = 2            # 数据包进入端口2
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = of.OFPP_ALL))   # 从端口1,3转发
        event.connection.send(msg)
        
        msg = of.ofp_flow_mod()
        msg.priority = 1
        msg.idle_timeout=0
        msg.match.in_port = 3             # 数据包进入端口3
        msg.actions.append(of.ofp_action_output(port = of.OFPP_ALL))  # 从端口1,2转发
        event.connection.send(msg)

def launch ():
	core.registerNew(SendFlowInSingle3)

*进行拓扑验证

四、个人总结

• 实验难度：较难
• 遇到的问题及解决办法：

1. 第一次打开实验文档，翻看pox的文档，居多，而且全都是英文的，人都麻了，通过goole翻译、百度翻译硬着头皮看
2. 进阶部分建立拓扑的时候，之前的pox进程并没有关闭，当我使用dpctl dump-flows清除拓扑之后，在pingall发现并没有清除拓扑，以为我输入的命令出错了，又重新试了一边，结果还是一样的，但是之后发现pox进程没有关闭，在关闭之后，清除拓扑，pingall发现所有主机ping不同
3. 尝试在更改打开路径，提示在pox文件下找不到文件
   
   查找相关资料后发现，pox打开相关模块要在pox的文件下 才会自动搜索路径

• 个人感想
  通过这次试验了解了pox的使用，以及对于pox中hub的用法进行了实践验证，同时也了解了L2的自学习，通过自学习交换机可以更新地址/端口表，而不需要进行洪泛式数据传播。还有就是发现自己的英语很拉跨，英语翻译软件也有些拉跨，翻译出来的有些东西更本不能看，还是要努力提高英语能力。