实验2：OpenvSwitch虚拟交换机实践

实验2：OpenvSwitch虚拟交换机实践
作业链接：
⼀、实验⽬的
1. 能够对Open vSwitch进⾏基本操作；
2. 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；
3. 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
1. 下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
2. 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
1.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19
2.168.0.100、
192.168.0.101，⼦⽹掩码为255.255.255.0；最后测试p0和p1的连通性。

创建ovs交换机，并添加端⼝和配置虚拟空间
#创建ovs交换机
sudo ovs-vsctl add-br ovs-switch012
#添加p0、p1端⼝，并按要求配置
sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch012 p0 -- set Interface p0 ofport_request=100 type=internal
sudo ovs-vsctl add-port ovs-switch012 p1 -- set Interface p1 ofport_request=101 type=internal
#查看端⼝信息
sudo ethtool -i p0
sudo ethtool -i p1
#创建并配置虚拟空间
sudo ip netns add ns0
sudo ip link set p0 netns ns0
sudo ip netns exec ns0 ip addr add 192.168.0.100/24 dev p0
sudo ip netns exec ns0 ifconfig p0 promisc up
sudo ip netns add ns1
sudo ip link set p1 netns ns1
sudo ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.0.101/24 dev p1
sudo ip netns exec ns1 ifconfig p1 promisc up
查看ovs交换机状态
测试连通性
2.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。

使⽤Miniedit⽣成拓扑
更改⽀持OpenFlow1.3协议
保存为126.py⽂件
修改链路连接的端⼝
⽣成⽹络拓扑并检查⽹络连接情况
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
0h1 h3
1h2 h4
重新打开⼀个命令⾏
4.主机连通性要求：
h1 – h3互通
h2 – h4互通
其余主机不通
测试连通性
查看下发流表
使⽤sudo wireshark运⾏wireshark，同时mininet使⽤pingall，令wireshark抓取数据包（由下⾯两图可知对h1 和 h3发送包vlan标记为0，对h2 和 h4发送包vlan标记为1）
（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。

python代码如下：（根据第⼀部分中126.py⽂件的代码添加了添加流表和划分VLAN的代码）
#!/usr/bin/env python
from 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\n' )
c0=net.addController(name='c0',
controller=Controller,
protocol='tcp',
port=6633)
info( '*** Add switches\n')
s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)
info( '*** Add hosts\n')
h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='192.168.0.1', defaultRoute=None)
h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='192.168.0.2', defaultRoute=None)
h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='192.168.0.3', defaultRoute=None)
h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='192.168.0.4', defaultRoute=None)
info( '*** Add links\n')
net.addLink(h1, s1, 1, 1)
net.addLink(s1, h2, 2, 1)
net.addLink(s1, s2, 3, 3)
net.addLink(h3, s2, 1, 1)
net.addLink(s2, h4, 2, 1)
info( '*** Starting network\n')
net.build()
info( '*** Starting controllers\n')
for controller in net.controllers:
controller.start()
info( '*** Starting switches\n')
net.get('s1').start([c0])
net.get('s2').start([c0])
info( '*** Post configure switches and hosts\n')
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')
CLI(net)
net.stop()
if __name__ == '__main__':
setLogLevel( 'info' )
myNetwork()
运⾏结果
查看流表
（三）实验⼼得体会
实验难度
这次试验的难度相⽐于实验⼀来说，有了⽐较⼤的提升，难点主要在于对流表和vlan划分概念的理解。

还有⼀部分的难点在于对⼀长串命令各个部分的理解，⽐如output对应的是交换机输出的端⼝，理解了命令的各个部分才有机会⾃⼰独⽴地完成⼀次实验。

实验过程遇到的困难及解决办法
（1）使⽤查看交换机状态的命令时，可能会出现很多的⽹桥。

如下：
解决⽅法：使⽤删除⽹桥的命令逐个删除多余⽹桥即可。

（2）检查连通性时出现如下错误：
解决⽅法：将p0，p1端⼝删除重新配置
（3）在解决第⼆个问题，分配虚拟空间时，可能会出现如下错误：
解决⽅法：这是因为之前创建的虚拟空间依然存在，不能创建同名的虚拟空间。

所以直接跳过这条命令即可。

个⼈感想
因为这次实验难度较⼤，所以很多部分都是上⽹查资料或者询问同学才解决的。

所以希望⾃⼰可以在后⾯的实验中不借助其他⼯具⾃⼰编写出完整的代码。

综合两次实验来看，我在python编程⽅⾯较弱，有时候会犯很多莫名其妙的错误，所以我会是在课余时间提升下⾃⼰的编程能⼒，并且了解更多的⽹络知识，帮助⾃⼰更好地完成实验。