搭建一个简单的SDN网络环境

第1小题：简单网络

说明：由于对于SDN架构的理解在学界和业界并没有统一，为了方便参赛队员选择，对于初学者，大赛推荐OpenFlow作为南向接口来实现SDN环境，以下给出分别针对采用OpenFlow和采用其他接口的具体要求（分A、B两种情况）。

 

A. 针对采用OpenFlow作为南向接口的参赛队伍的要求：

参赛队伍首先需要搭建一个SDN架构的网络环境，初学者可以参照图1所示的一个最简单的拓扑结构，熟练的参赛队员可以自定义复杂一点的拓扑结构，两者并不影响评委评分。

 

B. 针对不是采用OpenFlow作为南向接口的参赛队伍的要求：

拓扑结构自定，所用设备、软件等自选，只要能够实现SDN架构的网络环境即可。

图1：简单的示例拓扑

1.      搭建环境要求：图1中控制器可以自主选择，既可选择各种开源的控制器（例如：Floodlight、Ryu、Nox、Beacon、Trema、OpenDaylight等），也可选择由本次大赛设备提供商所提供的闭源控制器。拓扑中各网络部件既可以是仿真环境实现（例如mininet，OpenvSwtich），有条件的队伍也可以通过物理设备实现，两种方案不影响必答题的评分。

2.     操作要求：对流表进行操作使得Host1和Host2能够互相ping通，然后再修改流表使得它们不能ping通。

3.     报告书要求：报告书的主要内容需要包含以下几点：

(1)  详细描述实验网络环境的搭建思路，给出搭建出来的结构拓扑图，列举选择的具体设备或者仿真软件、工具软件，并说明其在实验中的作用。

(2)  给出实现2中操作要求的具体操作步骤，以截图或者文本方式展示，要求给出初始以及前后两次对流表操作后流表内容的截图。

(3)  给出实验数据（界面截图、表格等都可）来说明实现了(2)中的要求。

说明：以上列举的为硬性要求，在报告书中必须给出。但报告书内容的组织可以灵活处理，自由发挥，不限于上述要求的内容。

 

实验报告如下：

一、搭建网络环境需求：

1. ubuntu12.04版本；
2. 默认安装所有 Mininet相关的相关套件，如：OpenFlow、POX 等工具会默认保存在当前用户的家目录，即利用mininet仿真软件进行处理；
   
3. 在mininet软件下进行相关命令的配置来完成实验的目的。

二、实验操作：

1. 在ubuntu12.04环境下安装mininet相关插件，这里我采用了默认安装所有 Mininet相关的相关套件，如：OpenFlow、POX 等工具会默认保存在当前用户的家目录。

   # git clone git://github.com/mininet/mininet
   # cd mininet/util/
   # ./install.sh -a

2. 由于mininet软件 支持自定义网络，因此我们可以命令来查看自带的拓扑结构：

   wuyouke@ubuntu:~$ sudo mn
   *** Creating network
   *** Adding controller
   *** Adding hosts:
   h1 h2 
   *** Adding switches:
   s1 
   *** Adding links:
   (h1, s1) (h2, s1) 
   *** Configuring hosts
   h1 h2 
   *** Starting controller
   *** Starting 1 switches
   s1 
   *** Starting CLI:
   

   也可以通过节点命令来查看节点的个数：

   mininet> nodes
   available nodes are: 
   c0 h1 h2 s1
   

   正好可以满足本实验的要求，因此我们就可以借助于这个拓扑图而无需进行修改，当然我们可以通过其他命令来自定义拓扑结构，在以后的文章种再进行讲解。
3. 通过mininet中的命令来查看各个节点的IP信息，即：

   mininet> dump
    
    
    
    
   

4. 接下来就是ping两台主机，并且事先后台运行wireshark抓包软件：

   sudo wireshark &
   mininet> h1 ping -c 3 h2
   PING 10.0.0.2 (10.0.0.2) 56(84) bytes of data.
   64 bytes from 10.0.0.2: icmp_req=1 ttl=64 time=1.15 ms
   64 bytes from 10.0.0.2: icmp_req=2 ttl=64 time=0.394 ms
   64 bytes from 10.0.0.2: icmp_req=3 ttl=64 time=0.058 ms

5. 在抓包软件中要首先进行filter：of。然后双击capture中选择lo端口来进行抓包饿哦，抓包图如下：

6. 为了修改流表，因此我们将用到ovs相关的配置命令；

   wuyouke@ubuntu:~$ sudo ovs-ofctl show s1
   OFPT_FEATURES_REPLY (xid=0x1): ver:0x1, dpid:0000000000000001
   n_tables:255, n_buffers:256
   features: capabilities:0xc7, actions:0xfff
    1(s1-eth1): addr:82:e0:d8:10:f6:92
        config:     0
        state:      0
        current:    10GB-FD COPPER
    2(s1-eth2): addr:6a:ef:a1:77:19:8c
        config:     0
        state:      0
        current:    10GB-FD COPPER
    LOCAL(s1): addr:2e:25:ee:8e:1e:45
        config:     PORT_DOWN
        state:      LINK_DOWN
   OFPT_GET_CONFIG_REPLY (xid=0x3): frags=normal miss_send_len=0
   

   以上是虚拟交换机s1的信息，获得dpid，端口openflow端口编号。

   sudo ovs-ofctl add-flow s1 idle_timeout=120,in_port=1,actions=drop
   

   添加一条流规则：丢弃从1端口发来的任何数据包，此时再在sudo mn的模式下ping命令，就会发现两台主机是ping不通的。这时再次查看s1上面的流规则：

   wuyouke@ubuntu:~$ sudo ovs-ofctl dump-flows s1
   NXST_FLOW reply (xid=0x4):
    cookie=0x0, duration=27.463s, table=0, n_packets=0, n_bytes=0, idle_timeout=120,in_port=1 actions=drop

7. 以上实验已经完成！
8. 附：由于刚刚学习SDN的相关知识，有些配置还不是很了解，希望大家给予指正，相互学习，谢谢～～