OpenFlow_tutorial_3_Learn_Development_Tools

一、Several Utilities

OpenFlow Tutorial VM 中预装了一些OpenFlow特性的工具和一般通用网络的工具。

1、Openflow Controller:处于Openflow南向接口上层。Controller又称NOS(Network Operating Systems),是SDN架构中十分重要的一层,用于支持控制逻辑在高层制定的策略的基础上配置网络。在后面会NOX、Beacon等平台上编写自己的Controller。

2、OpenFlow Switch:处于OpenFlow接口之下。

3、ovs-ofctl:命令行工具,用于快捷地发送Openflow消息,在查看交换机端口、查看流量统计和手动插入流表项方面十分有用。

4、wireshark。

5、iperf:通用命令行工具,用于测试单个TCP连接的速度。

6、mininet:网络仿真平台,用于搭建OpenFlow网络(controller,switches,hosts and links)。

7、cbench:性能测试工具。

二、搭建网络:

1、拓扑:

 

在SSH terminal中输入:   $ sudo mn --topo single,3 --mac --switch ovsk --controller remote

通过该命令,在mininet中建立起如图拓扑,并使其MAC地址与IP地址相同(用IP地址主机号设置MAC地址),并使用远端Controller。

 三、Ping Test

1、在mininet提示符后输入:h1 ping -c3 h2

发现不能ping通。因为此时switch的流表是空的,ping命令的数据包到达switch时发现没有匹配项,需要用packet-in数据包上传至controller,由于controller决定其处理策略,而此时switch还没有连接到controller,故无法ping通。

 

2、使用ovs-ofctl手动添加流表项:

再打开一个SSH terminal,同样连接到VM,在其中输入命令:

# sudo ovs-ofctl add-flow s1 in_port=1,actions=output:2

# sudo ovs-ofctl add-flow s1 in_port=2,actions=output:1 

  

 查看switch流表项,输入命令:# sudo ovs-ofctl dump-flows s1

 

3、再次使用ping命令,能够ping通:

 

四、启动Wireshark:

在SSH terminal中输入:sudo wireshark & 启动。(确保主机系统GUI与ubuntu14.04兼容,ubuntu18.04不能正常使用)

 

五、启动控制器并抓包:

1、在wireshark中选择loopback接口为监听接口,并在过滤器中输入过滤规则:"openflow_v1"。

2、在SSH terminal中输入命令:sudo controller ptcp:  启动一个类似具有学习能力的交换机的controller。

 

 

各种数据包的类型如下:

 

 

六、观察ping命令的openflow数据包:

1、首先修改过滤规则,忽略掉用于保持Switch和Controller之间连接活性的echo-request/reply数据包。

从上图中可以得到过滤规则:openflow_v1 && openflow_1_0.type!=2 && openflow_1_0.type!=3  

 

2、为了观察ping命令的openflow数据包,需删掉之前添加的流表项,之外还建议删掉host上的ARP cache。

在SSH terminal中输入:sudo ovs-ofctl del-flow s1

在mininet terminal中输入:

  h1 ip -s -s neigh flush all

  h2 ip -s -s neigh flush all

3、再次执行ping命令,发现可以ping通,且Wireshark捕获到相关openflow数据包。

 

No.623:一个ARP请求在流表中失配,产生一个目的地址为广播地址的Packet-In数据包。

No.624:由ARP miss产生的一个广播Packet-Out数据包,用于查找相应IP地址主机的MAC地址。

No.626:当相应IP地址接收到广播Packet-Out数据包时,向源MAC地址返回一个点播告诉其自己的MAC地址。

No.627:Controller一个Flow-Mod数据包给Switch,在Switch的流表中添加一个特定数据流的流表项。

No.628:ping命令发送ICMP(Internet Control Message Protocol)数据包,Switch流表中无匹配项,因而通过Packet-In数据包上传至Controller。

No.629:将流表项添加到switch的流表中。

No.630:从h2返回的ICMP数据包,Switch流表中无匹配项,因而通过Packet-In数据包上传至Controller。

No.631:将流表项添加到switch的流表中。

 

其后数据包从序号和时间戳来看,应该不是本次ping命令产生的数据包。

 

ping命令发送三次ICMP数据包,后两次因为switch的流表中已有相应匹配项,因而不会产生Openflow数据包。

 

一定时间后流表项会超时作废。

 

该实验中这种使用Openflow的方式称为reactive mode(响应模式);还有一种在数据包到达switch之前就下发流表项的模式称为proactive mode(主动模式),这种模式可以避免swtich到controller之间的一个往返时间延迟(round-trip time)和添加流表项的时间。

     

图中各种数据包类型如下图解释:

 七、Benchmark Controller w/iperf (衡量、检测)

1、iperf是用来检测两个主机间速度的命令行工具。

该命令在一个主机上运行一个iperf TCP server,在另一个主机上运行一个iperf client,建立连接以后双方相互发送大量数据包(blast packets)并报告结果。

2、与user-space switch比较:

关闭之前的拓扑,新建使用user-space switch的拓扑:

 

输入命令:sudo mn --topo single,3 --controller remote --switch user

运行iperf:

可以发送数据传输的速率慢了很多。因为使用user-space switch时,数据包在每一跳都需要从user-space进入kernel-space,再从kernel-space回到user-space,而不是在kernel-space中进行传输。user-space switch更容易修改,但是慢很多。

 

 

原文地址:https://www.cnblogs.com/jasonlixuetao/p/9497546.html