2019 SDN上机第5次作业

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2019 SDN上机第5次作业_第1张图片
描述官方教程实现了一个什么样的交换机功能?

将接收到的数据包发送到所有端口

控制器设定交换机支持什么版本的OpenFlow?

openflow v1.0

控制器设定了交换机如何处理数据包?

set_ev_cls第一个参数表示事件发生时应该调用的函数,第二个参数告诉交换机只有在交换机握手完成之后,才可以被调用。
ev.msg:每一个事件类ev中都有msg成员,用于携带触发事件的数据包。是表示packet_in数据结构的对象。
msg.datapath:已经格式化的msg其实就是一个packet_in报文,msg.datapath直接可以获得packet_in报文的datapath结构。datapath用于描述一个交换网桥。也是和控制器通信的实体单元。datapath.send_msg()函数用于发送数据到指定datapath。通过datapath.id可获得dpid数据,在后续的教程中会有使用。
dp.ofproto和dp.ofproto_parser是代表Ryu和交换机协商的OpenFlow协议的对象。datapath.ofproto对象是一个OpenFlow协议数据结构的对象,成员包含OpenFlow协议的数据结构,如动作类型OFPP_FLOOD。datapath.ofp_parser则是一个按照OpenFlow解析的数据结构。
actions是一个列表,用于存放action list,可在其中添加动作。
通过ofp_parser类,可以构造构造packet_out数据结构。括弧中填写对应字段的赋值即可。
OFPActionOutput类与packet_out消息一起使用,以指定要从中发送数据包的交换机端口。该应用程序使用OFPP_FLOOD标志来指示应在所有端口上发送数据包。
OFPPacketOut类用于构建packet_out消息。
如果使用OpenFlow消息类对象调用Datapath类的send_msg方法,则Ryu会生成联机数据格式并将其发送到交换机。
//以上参考了翻译与RYU入门解读

2.根据官方教程和提供的示例代码(SimpleSwitch.py),将具有自学习功能的交换机代码(SelfLearning.py)补充完整

from ryu.base import app_manager
from ryu.controller import ofp_event
from ryu.controller.handler import MAIN_DISPATCHER
from ryu.controller.handler import set_ev_cls
from ryu.ofproto import ofproto_v1_0

from ryu.lib.mac import haddr_to_bin
from ryu.lib.packet import packet
from ryu.lib.packet import ethernet
from ryu.lib.packet import ether_types


class SimpleSwitch(app_manager.RyuApp):
    # TODO define OpenFlow 1.0 version for the switch
    OFP_VERSIONS = [ofproto_v1_0.OFP_VERSION]
    # add your code here


    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(SimpleSwitch, self).__init__(*args, **kwargs)
        self.mac_to_port = {}
    
    
    def add_flow(self, datapath, in_port, dst, src, actions):
        ofproto = datapath.ofproto

        match = datapath.ofproto_parser.OFPMatch(
                in_port=in_port,
                dl_dst=haddr_to_bin(dst), dl_src=haddr_to_bin(src))

        mod = datapath.ofproto_parser.OFPFlowMod(
                datapath=datapath, match=match, cookie=0,
                command=ofproto.OFPFC_ADD, idle_timeout=0, hard_timeout=0,
                priority=ofproto.OFP_DEFAULT_PRIORITY,
                flags=ofproto.OFPFF_SEND_FLOW_REM, actions=actions)
        # TODO send modified message out
        datapath.send_msg(mod)
        # add your code here

    @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPPacketIn, MAIN_DISPATCHER)
    def _packet_in_handler(self, ev):
        msg = ev.msg
        datapath = msg.datapath
        ofproto = datapath.ofproto

        pkt = packet.Packet(msg.data)
        eth = pkt.get_protocol(ethernet.ethernet)

        if eth.ethertype == ether_types.ETH_TYPE_LLDP:
            # ignore lldp packet
            return
        if eth.ethertype == ether_types.ETH_TYPE_IPV6:
            # ignore ipv6 packet
            return       
        
        dst = eth.dst
        src = eth.src
        dpid = datapath.id
        self.mac_to_port.setdefault(dpid, {})

        self.logger.info("packet in DPID:%s MAC_SRC:%s MAC_DST:%s IN_PORT:%s", dpid, src, dst, msg.in_port)

        # learn a mac address to avoid FLOOD next time.
        self.mac_to_port[dpid][src] = msg.in_port

        if dst in self.mac_to_port[dpid]:
            out_port = self.mac_to_port[dpid][dst]
        else:
            out_port = ofproto.OFPP_FLOOD

        # TODO define the action for output
        actions = [datapath.ofproto_parser.OFPActionOutput(out_port)]
        # add your code here


        # install a flow to avoid packet_in next time
        if out_port != ofproto.OFPP_FLOOD:
            self.logger.info("add flow s:DPID:%s Match:[ MAC_SRC:%s MAC_DST:%s IN_PORT:%s ], Action:[OUT_PUT:%s] ", dpid, src, dst, msg.in_port, out_port)
            self.add_flow(datapath, msg.in_port, dst, src, actions)

        data = None
        if msg.buffer_id == ofproto.OFP_NO_BUFFER:
            data = msg.data
        

        # TODO define the OpenFlow Packet Out
        out = datapath.ofproto_parser.OFPPacketOut(datapath=datapath, buffer_id=msg.buffer_id, in_port=msg.in_port,  actions=actions, data=data)
        datapath.send_msg(out)
        # add your code here

    print ("PACKET_OUT...")

代码链接

3.在mininet创建一个最简拓扑,并连接RYU控制器

2019 SDN上机第5次作业_第2张图片
2019 SDN上机第5次作业_第3张图片
2019 SDN上机第5次作业_第4张图片

4.验证自学习交换机的功能,提交分析过程和验证结果

例如:
2019 SDN上机第5次作业_第5张图片
2019 SDN上机第5次作业_第6张图片

5.写下你的实验体会

本次实验一开始我看不太懂,
但是有惊无险地通过参考多份(百度RYU sdn得到的教程),渐渐初步了解,但是自己还是填不上空。
但是事实证明,只有老师提供的代码用处最大。
顺利完成题目。

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