2020 SDN第二次上机实验

实验2：Mininet实验——拓扑的命令脚本生成

一、实验目的

掌握Mininet的自定义拓扑生成方法：命令行创建、Python脚本编写

二、试验任务

通过使用命令行创建、Python 脚本编写生成拓扑，熟悉Mininet 的基本功能

三、实验要求

在创建的个人目录下，修改上述 Mininet 脚本，使之变成一个线性拓扑（交换机和主机数均为3）
各类性能限制保持不变
使用Iperf 完成拓扑内3台主机相互之间的简单性能测试
在博客园发表一篇博客，记录代码和主要步骤
一定的Python编程能力

四、实验环境

1.实验环境

安装了Ubuntu 16.04.7 Desktop amd64的虚拟机

2.实验过程

（1）针对特定拓扑的命令行快速创建

最小拓扑，1台交换机下挂2台主机

      $ sudo mn --topo minimal

简单拓扑， 1 台交换机下挂 n 台主机，此处 n=3；n=2 即为最小拓扑

      $ sudo mn --topo single,3

线性拓扑，交换机连成一线每台交换机下挂 1 台主机，此处有 3 台交换机 3 台主机

      $ sudo mn --topo linear,3

树形拓扑，基于深度 depth 和扇出 fanout ，此处均为 2

      $ sudo mn --topo tree,fanout=2,depth=2

根据此次实验的具体内容要求，我们选择了3台主机与3台交换机的线性拓扑进行测试，得到结果：

（2）通用情形的Python脚本自定义创建

此拓扑为3主机线性拓扑通过可视化工具实验所得到的拓扑图。

我们可以通过编写Python脚本自定义网络性能。使用addHost()加入主机和交换机，加入CPU参数设置主机性能；使用addLink()来添加链路并设置带宽bw，延时delay、最大队列值maxqueuesize、丢包率loss。代码如下：

# coding=UTF-8
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import CPULimitedHost
from mininet.link import TCLink
net = Mininet(host=CPULimitedHost, link=TCLink) # 如不限制性能，参数为空

# 创建网络节点
c0 = net.addController()
h1 = net.addHost('h1', cpu=0.5)
h2 = net.addHost('h2', cpu=0.5)
h3 = net.addHost('h3')
s1 = net.addSwitch('s1')
s2 = net.addSwitch('s2')
s3 = net.addSwitch('s3')

# 创建节点间的链路
net.addLink(h1, s1, bw=10, delay='5ms',max_queue_size=1000, loss=10, use_htb=True)
net.addLink(s1, s2)
net.addLink(h2, s2, bw=10, delay='5ms',max_queue_size=1000, loss=10, use_htb=True)
net.addLink(s2, s3)
net.addLink(s3, h3)

# 配置主机 ip
h1.setIP('10.0.0.1', 24)
h2.setIP('10.0.0.2', 24)
h3.setIP('10.0.0.3', 24)

net.start()
net.pingAll()
net.stop()

执行命令：

$ nano lineartopo.py         //复制Python代码到py文件中
$ sudo python lineartopo.py  //执行py文件

得到以下结果：

修改Python脚本，在其中添加Iperf功能使之可以测试网络拓扑中指定主机之间的带宽，代码如下：

# coding=UTF-8
#!/usr/bin/python
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import CPULimitedHost
from mininet.link import TCLink
from mininet.util import dumpNodeConnections
from mininet.log import setLogLevel
def IperfTest():
	net = Mininet(host=CPULimitedHost, link=TCLink)
	c0 = net.addController()
	h1 = net.addHost('h1', cpu=0.5)
	h2 = net.addHost('h2', cpu=0.5)
	h3 = net.addHost('h3')
	s1 = net.addSwitch('s1')
	s2 = net.addSwitch('s2')
	s3 = net.addSwitch('s3')
	net.addLink(h1, s1, bw=10, delay='5ms',max_queue_size=1000, loss=0, use_htb=True)
	net.addLink(s1, s2)
	net.addLink(h2, s2, bw=10, delay='5ms',max_queue_size=1000, loss=0, use_htb=True)
	net.addLink(s2, s3)
	net.addLink(s3, h3)
	h1.setIP('10.0.0.1', 24)
	h2.setIP('10.0.0.2', 24)
	h3.setIP('10.0.0.3', 24)
	net.start()
	print "Dumping host connections"
	dumpNodeConnections(net.hosts)
	print "Testing network connectivity"
	net.pingAll()
	print "Testing bandwidth"
	h1, h2, h3= net.get('h1', 'h2', 'h3')
	net.iperf((h1, h3))
	net.iperf((h2, h3))
	net.iperf((h1, h2))
	net.stop()
if __name__=='__main__':
	setLogLevel('info') #print the log when Configuring hosts, starting switches and controller
	IperfTest()

得到3台主机互相之间的带宽：

五、实验感受

可以通过可视化工具快速明确网络结构，便于检查与修改
可以使用Python脚本构造带有网络性能参数的链路，对网络进行仿真测试

六、参考

关于IPerf 的延伸实验参考：https://www.sdnlab.com/15088.html