实验1：SDN拓扑实践

一、实验目的

能够使用源码安装Mininet；
能够使用Mininet的可视化工具生成拓扑；
能够使用Mininet的命令行生成特定拓扑；
能够使用Mininet交互界面管理SDN拓扑；
能够使用Python脚本构建SDN拓扑。

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；

三、实验要求

（一）基本要求

在Ubuntu系统的home目录下创建一个目录，目录命名为学号。

在创建的目录下，完成Mininet的源码安装。

使用Mininet可视化工具，生成下图所示的拓扑，并保存拓扑文件名为学号.py。

a）搭建拓扑

b）学号为拓扑文件名

使用Mininet的命令行生成如下拓扑：

a) 3台交换机，每个交换机连接1台主机，3台交换机连接成一条线。

生成参数为3的线性拓扑，如图所示

b) 3台主机，每个主机都连接到同1台交换机上。

生成简单拓扑，如图所示

在4 b)的基础上，在Mininet交互界面上新增1台主机并且连接到交换机上，再测试新拓扑的连通性。

如图所示，新主机h1连到s1上，连通性已测试

编辑（一）中第3步保存的Python脚本，添加如下网络性能限制，生成拓扑：

a) h1的cpu最高不超过50%；

b) h1和s1之间的链路带宽为10，延迟为5ms，最大队列大小为1000，损耗率50。
python脚本内改动代码如图

目前python脚本是只读模式，sudo chmod -R 777 文件名（031902344）解除只读

生成拓扑

（二）进阶要求

编写Python脚本，生成如下数据中心网络拓扑，要求：
编写.py拓扑文件，命名为“学号_fattree.py”；

必须通过Mininet的custom参数载入上述文件，不得直接使用miniedit.py生成的.py文件；
设备名称必须和下图一致；

使用Python的循环功能实现，不得在代码中手工直接添加设备和链路。

python文件1.0（初次尝试，之前对python不是很熟悉，暴力解题）

python文件2.0（快速学习python）

代码如下

#!/usr/bin/python
#创建网络拓扑
"""Custom topology example
Adding the 'topos' dict with a key/value pair to generate our newly defined
topology enables one to pass in '--topo=mytopo' from the command line.
"""
 
from mininet.topo import Topo
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import RemoteController,CPULimitedHost
from mininet.link import TCLink
from mininet.util import dumpNodeConnections
 
class MyTopo( Topo ):
    "Simple topology example."
 
    def __init__( self ):
        "Create custom topo."
 
        # Initialize topology
        Topo.__init__( self )
        L1 = 2
        L2 = L1 * 2 
        L3 = L2
        c = []
        a = []
        e = []
    for i in range( L1 ):
        sw = self.addSwitch( 's{}'.format( i + 1 ) )
        c.append( sw )
    for i in range( L2 ):
        sw = self.addSwitch( 's{}'.format(L1 + i + 1 ) )
        a.append( sw )
    for i in range( L3 ):
        sw = self.addSwitch( 's{}'.format(L1 + L2 + i + 1 ) )
        e.append( sw )
    for i in range(L1):
        sw1 = c[i]
        for sw2 in a[i//2::L1//2]:
   #self.addLink(sw2,sw1,bw=10,delay='5ms',loss=10,max_queue_size=1000, use_htb=True)
        self.addLink(sw2, sw1)
    # add links between aggregation and edge ovs
    for i in range(0, L2, 2):
         for sw1 in a[i:i+2]:
	 for sw2 in e[i:i+2]: 
         self.addLink(sw2, sw1)
    #add hosts and its links with edge ovs
    count = 1
    for sw1 in e:
        for i in range(2):
            host = self.addHost('h{}'.format(count))
            self.addLink(sw1, host)
            count += 1
    topos = {'mytopo': (lambda: MyTopo())}

利用custom参数加载py文件建立拓扑

四、个人总结

本次实验遇到的问题

由于安装不顺利，多次反复强制退出和重启，导致内核被大量占用，输入密码进入主页面后直接黑屏卡死，更多次重启后完全无法开机

解决办法：关机时使用 sudo poweroff，尽量不要强制退出，清理任务管理器，不要同时开多个虚拟机。
mininet安装后虚拟机系统运行时，电脑经常运行缓慢，经常卡死（所以我才一直重启，企图拯救它，结果差点直接把它搞崩）

解决方法：调高设置中分配给虚拟机的处理器数量，多分配内存。
mininet可视化工具一直打不开，检查后发现python2和python3都已安装，且显示command not found
解决办法：按照目录一个一个打开，发现到最后还是python not found，能找到python2和python3，找不到python，建立软连接解决。

python编程不熟悉

解决办法：快速自学。

实验心得

通过本次实验，我学会了使用源码安装Mininet、使用Mininet的可视化工具生成拓扑、使用Mininet的命令行生成特定拓扑、使用Mininet交互界面管理SDN拓扑、使用Python脚本构建SDN拓扑.不仅如此，本次实验还大大锻炼了我快速自学的能力，以及面对一些突发状况自己查找资料解决问题的能力。通过实践让我们更加直观的了解软件是如何定义网络的，我相信这对我们的未来学习将大有裨益。