实验5：开源控制器实践——POX

实验5：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

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）
   

 

　　使用命令    sudo mn --topo=single,3 --mac --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 --switch ovsk,protocols=OpenFlow10  搭建上述拓扑

• 阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块
• 生成拓扑后，开启POX：./pox.py log.level--DEBUG forwarding.hub

• 使用命令mininet> xterm h2 h3开启主机终端

  在h2主机终端中输入tcpdump -nn -i h2-eth0

  在h3主机终端中输入tcpdump -nn -i h3-eth0

h1 ping h2

 

 

 

　　h2 ping h3

1. 阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图，使用 tcpdump 验证Switch模块。
2. 生成拓扑后，开启POX：./pox.py log.level--DEBUG forwarding.l2_learning

 

 

 

      　　h1 ping h2 

h2收到数据包，h3没有收到数据包

 h2 ping h3

 

 

 

 h3收到数据包，h2没有收到数据包

l2_learning的程序流程图：

 

 

 

 

 

 

（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。

生成拓扑

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

SendFlowInSingle3代码展示

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.match.in_port = 1 # 使数据包进入端口1
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2)) # 从端口2转发出去
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3)) # 从端口3转发出去
event.connection.send(msg)

msg = of.ofp_flow_mod() # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 2 # 使数据包进入端口2
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1)) # 从端口1转发出去
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3)) # 从端口3转发出去
event.connection.send(msg)

msg = of.ofp_flow_mod() # 使用ofp_flow_mod()方法向交换机下发流表
msg.priority = 1
msg.match.in_port = 3 # 使数据包进入端口3
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1)) # 从端口1转发出去
msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2)) # 从端口2转发出去
event.connection.send(msg)

def launch():
core.registerNew(SendFlowInSingle3)

将py代码文件命名为 SendFlowInSingle3.py

 

 

 

1. 基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。
2. 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
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)

 

基于进阶1的代码，完成ODL实验的硬超时功能。（先运行SendFlowSingle3，先通再断再恢复）

需要重新建立拓扑图

 

 

 

（三）实验小结

 本次实验基础原理难度不大，实验学习了POX控制器，通过实验验证了POX的forwarding.hub和forwarding.L2_learning模块，目的在于初步掌握POX控制器的使用方法。搭建拓扑要记得命令末尾为OpenFlow10，因为POX仅支持OpenFlow1.0，因为之前都是用OpenFlow13，因此没改的话后面验证过程会出错。在进阶创建py文件是权限不够，pox 文件夹带锁 ，需要使用需要用 chmod +777 pox 解锁，在建立SendFlowInSinle3的时候没有加上后缀.py，导致在文件pox 中无法找到，影响拓扑里面的Pingall,无法Ping通。Hub模块采用洪泛转发,每个交换机上都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。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，在Switch模块中，交换机会到接收进来的包进行自学习，并从合适的端口发出，所以只有ping的目的主机可以收到报文。

 

 

 

实验总结