軟件定義網絡實驗（四）----Mininet中使用OVS命令
一、實驗目的
Mininet 安裝之后，會連帶安裝 Open vSwitch，可以直接通過 Python 腳本調用Open vSwitch 命令，從而直接控制 Open vSwitch，通過實驗了解調用控制的方法。
二、實驗任務
在本實驗中，使用 Mininet 基於 Python 的腳本，調用“ovs-vsctl”命令直接控制Open vSwitch。使用默認的交換機泛洪規則，設置更高的優先級規則進行預先定義 IP 報文的轉發。在多個交換機中通過設置不同 TOS 值的數據包將通過不同的方式到達目的地址，驗證主機間的連通性及到達目的地址的時間。
三、實驗步驟
1.實驗環境
安裝了 Ubuntu 18.04.5 Desktop amd64 的虛擬機
2.實驗過程
SDNLAB 實驗參考資料：https://www.sdnlab.com/15083.html
學習 ovsSingleBr.py 和 ovsMultiBr.py，在下圖拓撲中實現一個 VLAN。
實現代碼：
1 # Designed by tiny 2020/09/23 01:22
3 from mininet.net import Mininet 4 from mininet.node import Node 5 from mininet.link import TCLink 6 from mininet.log import setLogLevel, info 7
8 def myNet(): 9 "Create network from scratch using Open vSwitch."
10
11 info( "*** Creating nodes\n" ) 12 switch0 = Node( 's0', inNamespace=False ) 13 switch1 = Node( 's1', inNamespace=False ) 14
15 h0 = Node( 'h0' ) 16 h1 = Node( 'h1' ) 17 h2 = Node( 'h2' ) 18 h3 = Node( 'h3' ) 19
20 info( "*** Creating links\n" ) 21 linkopts0=dict(bw=100, delay='1ms', loss=0) 22 linkopts1=dict(bw=1, delay='10ms', loss=0) 23
24 TCLink( h0, switch0, **linkopts0) 25 TCLink( h1, switch0, **linkopts0) 26 TCLink( h2, switch1, **linkopts0) 27 TCLink( h3, switch1, **linkopts0) 28 TCLink( switch0, switch1, **linkopts1) 29
30 info( "*** Configuring hosts\n" ) 31 h0.setIP( '192.168.123.1/24' ) 32 h1.setIP( '192.168.123.2/24' ) 33 h2.setIP( '192.168.123.3/24' ) 34 h3.setIP( '192.168.123.4/24' ) 35
36 info( "*** Starting network using Open vSwitch\n" ) 37 switch0.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' ) 38 switch0.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp0' ) 39 switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' ) 40 switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-br dp1' ) 41
42 for intf in switch0.intfs.values(): 43 print intf 44 print switch0.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp0 %s' % intf ) 45
46 for intf in switch1.intfs.values(): 47 print intf 48 print switch1.cmd( 'ovs-vsctl add-port dp1 %s' % intf ) 49
50
51 print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3') 52 print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3') 53 print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1') 54 print switch0.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2') 55
56 print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3') 57 print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3') 58 print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1') 59 print switch1.cmd(r'ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2') 60 #switch0.cmd('tcpdump -i s0-eth0 -U -w aaa &')
61 #h0.cmd('tcpdump -i h0-eth0 -U -w aaa &')
62
63 info( "*** Running test\n" ) 64 h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x10 -c 3 ' + h1.IP() ) 65 h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() ) 66 h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() ) 67 h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() ) 68 h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() ) 69 h2.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() ) 70
71 #h1.cmdPrint('iperf -s -p 12345 -u &')
72 #h0.cmdPrint('iperf -c ' + h1.IP() +' -u -b 10m -p 12345 -t 10 -i 1')
73
74 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl show dp0' )
75 #print switch1.cmd( 'ovs-ofctl show dp1' )
76 #print switch2.cmd( 'ovs-ofctl show dp2' )
77 #print switch3.cmd( 'ovs-ofctl show dp3' )
78 #print switch4.cmd( 'ovs-ofctl show dp4' )
79 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-tables dp0' )
80 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-ports dp0' )
81 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-flows dp0' )
82 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl dump-aggregate dp0' )
83 #print switch0.cmd( 'ovs-ofctl queue-stats dp0' )
84
85 #print "Testing video transmission between h1 and h2"
86 #h1.cmd('./myrtg_svc -u > myrd &')
87 #h0.cmd('./mystg_svc -trace st 192.168.123.2')
88
89 info( "*** Stopping network\n" ) 90 switch0.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp0' ) 91 switch0.deleteIntfs() 92 switch1.cmd( 'ovs-vsctl del-br dp1' ) 93 switch1.deleteIntfs() 94 info( '\n' ) 95
96 if __name__ == '__main__': 97 setLogLevel( 'info' ) 98 info( '*** Scratch network demo (kernel datapath)\n' ) 99 Mininet.init() 100 myNet()
上述代碼將 h0 和 h2 划分在 VLAN 0 中，h1 和h3 划分在 VLAN 1 中，由於拓撲沒有控制器，並且初始化時刪除了交換機中的所有流表，因此除非下發流表，否則主機之間網絡無法連通。請嘗試修改代碼，利用 ovs 命令直接下發 VLAN 設置的流表項，最終測試 h0 和 h2 互通，h1 和h3 互通，其余主機均不通，結果如下圖。
OVS 實現 VLAN 可參考博客：https://www.cnblogs.com/fjlinww/p/11791846.html
四、實驗心得
BUG1:在執行前兩個py文件的時候，一直出現執行找不到文件路徑的問題。
Solution:通過命令chmod u+x ovsSingleBr.py將ovsSingleBr.py文件賦權限。此腳本並未連接控制器，只通過腳本中手動給交換機下發流表實現主機間的通信，然后執行就可以達到實驗結果。
Bug2:在執行OVS文件的時候，發現有其他主機也被ping通了。
Solution:顯示應限定為實驗要求的主機名，代碼修改如下。
info( "*** Running test\n" ) h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x10 -c 3 ' + h1.IP() ) h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() ) h0.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() ) h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP() ) h1.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() ) h2.cmdPrint( 'ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP() )