SDN第三次作业

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1. 利用Mininet仿真平台构建如下图所示的网络拓扑,配置主机h1和h2的IP地址(h1:10.0.0.1,h2:10.0.0.2),测试两台主机之间的网络连通性

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miniedit.py设置
start CLI
支持OpenFlow 1.0 1.1 1.2 1.3
其他使用默认设置(Controller选择默认的openflow reference)

2. 利用Wireshark工具,捕获拓扑中交换机与控制器之间的通信数据,对OpenFlow协议类型的各类报文进行分析,写出你的分析内容。

hello

控制器6633端口(我最高能支持OpenFlow 1.0) ---> 交换机45600端口
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交换机35534端口(我最高能支持OpenFlow 1.3)--- 控制器6633端口
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于是双方建立连接,并使用OpenFlow 1.0

Features Request

控制器6633端口(我需要你的特征信息) ---> 交换机45600端口
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Set Config

控制器6633端口(请按照我给你的flag和max bytes of packet进行配置) ---> 交换机45600端口
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Features Reply

交换机45600端口(这是我的特征信息,请查收)--- 控制器6633端口
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struct ofp_switch_features{
    struct ofp_header header;
    uint64_t datapath_id; /*唯一标识 id 号*/
    uint32_t n_buffers; /*交缓冲区可以缓存的最大数据包个数*/
    uint8_t n_tables; /*流表数量*/
    uint8_t pad[3]; /*align to 64 bits*/
    uint32_t capabilities; /*支持的特殊功能,具体见 ofp_capabilities*/
    uint32_t actions; /*支持的动作,具体见 ofp_actions_type*/
    struct ofp_phy_port ports[0]; /*物理端口描述列表,具体见 ofp_phy_port*/
};

Packet_in

交换机45600端口(有数据包进来,请指示)--- 控制器6633端口
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分析抓取的数据包,可以发现是因为交换机发现此时自己并没有匹配的流表(Reason: No matching flow (table-miss flow entry) (0)),所以要问控制器如何处理

struct ofp_packet_in {
    struct ofp_header header;
    uint32_t buffer_id; /*Packet-in消息所携带的数据包在交换机缓存区中的ID*/
    uint16_t total_len; /*data字段的长度*/
    uint16_t in_port; /*数据包进入交换机时的端口号*/
    uint8_t reason; /*发送Packet-in消息的原因,具体见 ofp_packet_in_reason*/
    uint8_t pad;
    uint8_t data[0]; /*携带的数据包*/
};

Packet_out

控制器6633端口(请按照我给你的action进行处理) ---> 交换机45600端口
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告诉输出到交换机的65531端口

struct ofp_packet_out {
    struct ofp_header header;
    uint32_t buffer_id; /*交换机缓存区id,如果为-1则指定的为packet-out消息携带的data字段*/
    uint16_t in_port; /*如果buffer_id为‐1,并且action列表中指定了Output=TABLE的动作,in_port将作为data段数据包的额外匹配信息进行流表查询*/
    uint16_t actions_len; /*action列表的长度,可以用来区分actions和data段*/
    struct ofp_action_header actions[0]; /*动作列表*/
    uint8_t data[0]; /*数据缓存区,可以存储一个以太网帧,可选*/
}

接下来是另一台交换机(端口45600)与控制器(端口6633)的交互过程

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h1 ping h2

packet_in

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flow_mod

结合flow_mod结构

struct ofp_flow_mod {
    struct ofp_header header;
    struct ofp_match match; /*流表的匹配域*/ 
    uint64_t cookie; /*流表项标识符*/
    uint16_t command; /*可以是ADD,DELETE,DELETE-STRICT,MODIFY,MODIFY-STRICT*/
    uint16_t idle_timeout; /*空闲超时时间*/
    uint16_t hard_timeout; /*最大生存时间*/
    uint16_t priority; /*优先级,优先级高的流表项优先匹配*/
    uint32_t buffer_id; /*缓存区ID ,用于指定缓存区中的一个数据包按这个消息的action列表处理*/  
    uint16_t out_port; /*如果这条消息是用于删除流表则需要提供额外的匹配参数*/
    uint16_t flags; /*标志位,可以用来指示流表删除后是否发送flow‐removed消息,添加流表时是否检查流表重复项,添加的流表项是否为应急流表项。*/
    struct ofp_action_header actions[0]; /*action列表*/
};

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分析抓取的flow_mod数据包,控制器通过6633端口向交换机45600端口、交换机45602端口下发流表项,指导数据的转发处理

PS.把控制器从openflow reference改成ovs controller

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在hello报文中可以发现控制器支持的OpenFlow版本从1.0变成了1.3,因此,经过协商交换机和控制器之间将通过1.3版本的OpenFlow协议进行通信

flow_mod

SDN第三次作业_第16张图片

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