实验2：Open vSwitch虚拟交换机实践

一、实验目的

能够对Open vSwitch进行基本操作；
能够通过命令行终端使用OVS命令操作Open vSwitch交换机，管理流表；
能够通过Mininet的Python代码运行OVS命令，控制网络拓扑中的Open vSwitch交换机

二、实验环境

下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64，并完整安装Mininet；

三、实验要求

（一）基本要求

创建OVS交换机，并以ovs-switchxxx命名，其中xxx为本人在选课班级中的序号，例如ovs-switch001, ovs-switch088等。在创建的交换机上增加端口p0和p1，设置p0的端口号为100，p1的端口号为101，类型均为internal；为了避免网络接口上的地址和本机已有网络地址冲突，需要创建虚拟网络空间（参考命令netns）ns0和ns1，分别将p0和p1移入，并分别配置p0和p1端口的ip地址为190.168.0.100、192.168.0.101，子网掩码为255.255.255.0；最后测试p0和p1的连通性。

使用Mininet搭建的SDN拓扑，如下图所示，要求支持OpenFlow 1.3协议，主机名、交换机名以及端口对应正确。

先给拓扑生成python文件，然后在修改python文件，并在命令行运行
```
      net.addLink(h1, s1, 1, 1)
      net.addLink(s1, h2, 2, 1)
      net.addLink(s2, h3, 1, 1)
      net.addLink(s2, h4, 2, 1)
      net.addLink(s1, s2, 3, 3)
```

通过命令行终端输入“ovs-ofctl”命令，直接在s1和s2上添加流表，划分出所要求的VLAN。

VLAN_ID	Hosts
0	h1 h3
1	h2 h4

主机连通性要求：

h1 – h3互通
h2 – h4互通

其余主机不通
查看流表

用wireshark抓 h1 ping h3的包，观察s1-eth3

用wireshark抓 h1 ping h3的包，观察s2-eth3

（二）进阶要求

阅读SDNLAB实验使用Mininet，编写Python代码，生成（一）中的SDN拓扑，并在代码中直接使用OVS命令，做到可以直接运行Python程序完成和（一）相同的VLAN划分。

一开始做的时候忘了把（一）中的拓扑退出，结果一直显示以下错误：

这是改正后的结果，可以看到拓扑的联通情况（h1-h3, h2-h4）与（一）中一样

以下为代码：

      #!/usr/bin/env python

      from mininet.net import Mininet
      from mininet.node import Controller, RemoteController, OVSController
      from mininet.node import CPULimitedHost, Host, Node
      from mininet.node import OVSKernelSwitch, UserSwitch
      from mininet.node import IVSSwitch
      from mininet.cli import CLI
      from mininet.log import setLogLevel, info
      from mininet.link import TCLink, Intf
      from subprocess import call

      def myNetwork():

          net = Mininet( topo=None,
                         build=False,
                         ipBase='192.168.0.0/24')

          info( '*** Adding controller
' )
          c0=net.addController(name='c0',
                            controller=Controller,
                            protocol='tcp',
                            port=6633)

          info( '*** Add switches
')
          s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
          s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)

          info( '*** Add hosts
')
          h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='192.168.0.1/24', defaultRoute=None)
          h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='192.168.0.2/24', defaultRoute=None)
          h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='192.168.0.3/24', defaultRoute=None)
          h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='192.168.0.4/24', defaultRoute=None)

          info( '*** Add links
')
          net.addLink(h1, s1, 1, 1)
          net.addLink(s1, h2, 2, 1)
          net.addLink(s2, h3, 1, 1)
          net.addLink(s2, h4, 2, 1)
          net.addLink(s1, s2, 3, 3)

          info( '*** Starting network
')
          net.build()
          info( '*** Starting controllers
')
          for controller in net.controllers:
              controller.start()

          info( '*** Starting switches
')
          net.get('s1').start([c0])
          net.get('s2').start([c0])

          s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096->vlan_vid,output:3')
          s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097->vlan_vid,output:3')
          s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
          s1.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')
          s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096->vlan_vid,output:3')
          s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097->vlan_vid,output:3')
          s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1')
          s2.cmd('sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2')

          info( '*** Post configure switches and hosts
')

          CLI(net)
          net.stop()

      if __name__ == '__main__':
          setLogLevel( 'info' )
          myNetwork()

个人总结：

这次感觉难度可能比第一次要简单一点，可能第一次不太熟悉。这一次相对比较顺利，只有在做（二）时，出现了上述提到的错误，反复查看代码都没有发现问题，最后看了下错误提示，提到了关闭port6633的控制器，才想起来这个代码是在（一）的基础上改动过来的，控制器的配置什么的都没变，那么（一）没有关闭，（二）也就无法工作，然后关掉（一）就解决了。看来以后出错误要第一时间看命令行的提示，也许就能更快找到解决方法。