Ryu------simple_monitor_13.py实现功能为：定期检查网络状态

simple_monitor_13.py实现功能为：定期检查网络状态

定期檢查網路狀態

網路已經成為許多服務或業務的基礎建設，所以維護一個穩定的網路環境是必要的。但是網路問題總是不斷地發生。

網路發生異常的時候，必須快速的找到原因，並且儘速恢復原狀。 這不需要多說，正在閱讀本書的人都知道，找出網路的錯誤、發現真正的原因需要清楚地知道網路的狀態。例如：假設網路中特定的連接埠正處於高流量的狀態，不論是因為他是一個不正常的狀態或是任何原因導致，變成一個由於沒有持續監控所發生的問題。

因此，為了網路的安全以及業務的正常運作，持續注意網路的健康狀況是最基本的工作。當然，網路流量的監視並不能夠保證不會發生任何問題。本章將說明如何使用 OpenFlow 來取得相關的統計資訊。

代码实现

该代码实现的基础是基于simple_switch_13.py的实现

这一部分主要实现的是EventOFPStateChange事件来监听datapath状态，判断交换机的端口连接情况，从而创建datapaths字典存储交换机内部datapath的情况，key是dpid，value是datapath的数据结构的内容

from operator import attrgetter

from ryu.app import simple_switch_13
from ryu.controller import ofp_event
from ryu.controller.handler import MAIN_DISPATCHER, DEAD_DISPATCHER
from ryu.controller.handler import set_ev_cls
from ryu.lib import hub


class SimpleMonitor13(simple_switch_13.SimpleSwitch13):
	# 定期的向交换机发出要求以取得需要统计的数据
	# SimpleMonitor 類別中並繼承自 SimpleSwitch13 ，所以這邊已經沒有轉送相關的處理功能了。
	
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(SimpleMonitor13, self).__init__(*args, **kwargs)
        self.datapaths = {
     } # datapaths字典类型存储datapath数据结构，key是dpid，value是datapath数据结构内容
        self.monitor_thread = hub.spawn(self._monitor)  # 建立一个绿色线程，运行监控程序 _monitor 后面有定义
        
	# EventOFPStatureChange的信息类用来监测交换器的连线中断，会被触发在#Dathpath状态改变时
	# 参数二表示 一般状态和连线中断状态
    @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPStateChange,
                [MAIN_DISPATCHER, DEAD_DISPATCHER])
    def _state_change_handler(self, ev):   
    
    	# 通过判断当前状态从监测列表添加或移除当前datapath
    	# 连线中断状态用于确认连线中的交换机可以持续被监控
        datapath = ev.datapath
        # 当datapath的状态变成MAIN_DISPATCHER时，代表交换机已经被注册，并且正处于被监视的状态
        if ev.state == MAIN_DISPATCHER:
            if datapath.id not in self.datapaths:
                self.logger.debug('register datapath: %016x', datapath.id)
                self.datapaths[datapath.id] = datapath
        # 当datapath的状态变成DEAD_DISPATCHER时，代表注册状态已经解除
        elif ev.state == DEAD_DISPATCHER:
            if datapath.id in self.datapaths:
                self.logger.debug('unregister datapath: %016x', datapath.id)
                del self.datapaths[datapath.id]

    def _monitor(self):

        while True:
        	# 不断地注册的向交换机发送要求取得的统计信息
            for dp in self.datapaths.values():
                self._request_stats(dp)
            # 每隔10s查询一次当前的监视datapath名单中的各个#datapath状况
            hub.sleep(10)

#在執行緒中 _monitor() 方法確保了執行緒可以在每 10 秒的間隔中，不斷地向註冊的交換器發送要求以取得統計資訊。

#為了確認連線中的交換器都可以被持續監控， EventOFPStateChange 就可以用來監測交換器的連線中
斷。這個事件偵測是 Ryu 框架所提供的功能，會被觸發在 Datapath 的狀態改變時。

#當 Datapath 的狀態變成 MAIN_DISPATCHER 時，代表交換器已經註冊並正處於被監視的狀態。而狀態
變成 DEAD_DISPATCHER 時代表已經從註冊狀態解除。

下面的一部分代码则就是对交换机内部的datapath的状态请求和状态回应

    def _request_stats(self, datapath):
        self.logger.debug('send stats request: %016x', datapath.id)
        ofproto = datapath.ofproto
        parser = datapath.ofproto_parser
		# 向指定的datapath发送OFPFlowStatsRequest和OFPStatsResquest消息类实体，即对相关统计信息进行请求
		# OFPFlowStatsRequest主要用来对交换机的Flow Entry取得统计信息
		# 对于交换即发出的要求可以使用table ID、output port、cookie 值和 match 条件来限定范围，但是以下实现的是取得所有的 Flow Entry。
		# 这里可以自己试试
        req = parser.OFPFlowStatsRequest(datapath)
        datapath.send_msg(req)
        
		# OFPPortStatsRequest 是用来取得关于交换机的端口相关信息以及统计信息。
		# 使用的使用可以指定端口号，以下使用OFPP_ANY，目的是要取得所有的端口统计信息。
        req = parser.OFPPortStatsRequest(datapath, 0, ofproto.OFPP_ANY)
        # 这里的	0 什么意思？
        datapath.send_msg(req)
	
	# 对FlowStatsReply消息的回复进行事件处理
    @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPFlowStatsReply, MAIN_DISPATCHER)
    def _flow_stats_reply_handler(self, ev):
    	# body中存放了OFPFlowStats的列表，存储了每一个Flow Entry的统计资料，并作为OFPFlowStatsRequest的回应
        body = ev.msg.body  

        self.logger.info('datapath         '
                         'in-port  eth-dst           '
                         'out-port packets  bytes')
        self.logger.info('---------------- '
                         '-------- ----------------- '
                         '-------- -------- --------')
        # 对各个优先级非0的流表项按接收端口和目的MAC地址进行排序后遍历
        for stat in sorted([flow for flow in body if flow.priority == 1],
                           key=lambda flow: (flow.match['in_port'],
                                             flow.match['eth_dst'])):
            # 对交换机的datapath.id，目的MAC地址，输出端口和包以及字节流量进行打印
            self.logger.info('%016x %8x %17s %8x %8d %8d',
                             ev.msg.datapath.id,
                             stat.match['in_port'], stat.match['eth_dst'],
                             stat.instructions[0].actions[0].port,
                             stat.packet_count, stat.byte_count)
          	# stat.instructions[0].actions[0].port 这个是下发流表的顺序，用过ODL的yang UI 界面就知道
                             
	# 对PortStatsReply消息的回复事件进行处理
    @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPPortStatsReply, MAIN_DISPATCHER)
    def _port_stats_reply_handler(self, ev):
        body = ev.msg.body

        self.logger.info('datapath         port     '
                         'rx-pkts  rx-bytes rx-error '
                         'tx-pkts  tx-bytes tx-error')
        self.logger.info('---------------- -------- '
                         '-------- -------- -------- '
                         '-------- -------- --------')
        # 根据端口号进行排序并遍历
        for stat in sorted(body, key=attrgetter('port_no')):
        # attrgetter attribute getter 属性得到器，可以这么理解
        	# 打印交换机id，端口号和接收及发送的包的数量字节数和错误数
            self.logger.info('%016x %8x %8d %8d %8d %8d %8d %8d',
                             ev.msg.datapath.id, stat.port_no,
                             stat.rx_packets, stat.rx_bytes, stat.rx_errors,
                             stat.tx_packets, stat.tx_bytes, stat.tx_errors)

参考资料：
Ryu eventlet学习总结
SDN(三) RYU控制器相关笔记
Ryubook 1.0 說明文件