Ryu简单拓扑下ping命令的具体执行过程

执行的简单拓扑如图所示：

未命名文件.png

由以上拓扑图可知，主机1通过端口1与OF交换机相连，主机2通过端口3与交换机相连，主机3通过端口2与交换机相连。并且交换机链接控制器。此时，要讨论的是当执行主机1ping主机2时，在Ryu控制器下的具体执行过程。

1.ping命令的具体执行过程

首先，如果主机A，要去ping主机B，那么主机A，就要封装二层报文，他会先查自己的MAC地址表，如果没有B的MAC地址，就会向外发送一个ARP广播包，具体ARP报文格式请自行查阅。
交换机会收到这个报文后，交换机有学习MAC地址的功能，所以他会检索自己有没有保存主机B的MAC地址，如果有，就返回给主机A，如果没有，就会向所有端口发送ARP广播，其它主机收到后，发现不是在找自己，就纷纷丢弃了该报文，不去理会。直到主机B收到了报文后，就立即响应，我的MAC地址是多少，同时学到主机A的MAC地址，并按同样的ARP报文格式返回给主机A。主机A学到了主机B的MAC地址，就把这个MAC地址封装到ICMP协议的二层报文中向主机B发送。
即在ping命令过程中，主要执行两个过程，当没有MAC地址表的时候，先进行广播，广播后得到MAC地址，则进行发送ICMP过程。
注：此过程为同一网段内的ping过程，不同网段要添加路由和网关的转发解析步骤。

2.在存在控制器的网络中ping命令的执行过程

在此ping命令执行过程中，会产生三次Packet-in发送给控制器。

2.1 第一次packet-in

如上网络拓扑图，当H1 ping H2时，H1的ARP 缓存表为空，因此会产生APR Request数据包发送至交换机S1，当交换机S1收到ARP Request数据包时，对初始的流表项（当控制器链接交换机后，会对交换机下发初始流表，且此流表优先级最低，当数据包没有对应的流表项进行匹配时，匹配此流表，将其发送至控制器）进行匹配，并通过Packet-in方式发送给控制器。
控制器对接收到的packet-in数据包在mac-to-port中查找是否存在对应的ＭＡＣ地址和端口。若不存在，则发送packet-out,对除源端口之外的所有端口进行泛洪处理，并将Ｈ１的对应ＭＡＣ地址和端口信息存储到mac-to-port 表中，这个过程控制器并不下发流表。
具体流程如图所示：

第一次ｐａｃｋｅｔ－ｉｎ.png

1.2 第二次packet-in

当H2收到泛洪信息后，将会回复一条ARP Reply，因H2中也不存在MAC地址缓存表，且此时控制器没有下发流表，所以ARP Reply也会执行packet-in发送到控制器，在控制器的mac-to-port 中存在了H1的信息，所以控制器会通过packet-out直接发送到端口1，同时下发关于入端口3，目的地址H1，输出端口1的流表项，并且记录H2相应的信息到mac-to-port表中。
具体流程如下所示：

第二次packet-in.png

1.3 第三次packet-in

H1收到H2的回应后，发送ICMP报文，但交换机中并不存在流表项来处理ICMP数据包，因此会用同样的方式将报文发送到控制器，但此时，控制器中的mac-to-port表中存在了H2的相应信息，所以通过packet-out直接发送到端口，并同时下发关于入端口为1，目的地址H2，输出端口3的流表项，增加交换机流表中的流表项。
具体过程如图所示：

第三次packet-in.png