小型网络仿真搭建（防火墙功能）-SDN/Mininet/Ryu/OVS

防火墙功能

yy 编写

1.需要的软件

软件环境的搭建：(2条消息) SDN mininet OVS ryu 安装之路_×的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/weixin_43944134/article/details/104657239

RYU+Mininet+OVS,当然也可以使用其他的控制器。

RYU:主要是启动防火墙功能，我们直接使用默认的RYU的rest_firewall.py就行

Mininet:主要是拓扑构建以及一些设置，撰写python代码构建拓扑以及配置相关

OVS:(1条消息) OVS技术介绍（四十一）_bob62856的博客-CSDN博客_ovshttps://blog.csdn.net/qq_20817327/article/details/105588569

2.拓扑的搭建

2.1．mininet命令搭建拓扑

链接：(1条消息) Mininet--topo类型-py创建自定义拓扑网络_不见天高的博客-CSDN博客_mininet中topo参数用于指定自定义拓扑文件https://blog.csdn.net/wuliangtianzu/article/details/82689347#:~:text=Mininet%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%88%9B%E5%BB%BA%E7%BD%91%E7%BB%9C%E6%8B%93%E6%89%91%201%201.liner%20%E5%8D%95%E4%B8%80%E6%8B%93%E6%89%91%20single%E5%AE%9A%E5%88%B6%E7%9A%84%E6%8B%93%E6%89%91%E9%87%8C%E5%8F%AA%E6%9C%89%E4%B8%80%E4%B8%AA%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E6%9C%BA%EF%BC%8C%E4%B8%BB%E6%9C%BA%E6%95%B0%E9%87%8F%E8%87%AA%E7%94%B1%E6%8C%87%E5%AE%9A%EF%BC%8C%E5%91%88%E6%94%BE%E5%B0%84%E7%8A%B6%EF%BC%8C%E9%80%9A%E8%BF%87%E5%A6%82%E4%B8%8B%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%88%9B%E5%BB%BA%E6%8B%93%E6%89%91%EF%BC%9A%20%23--topo%3Dsingle%2C5%3A%20%E6%8C%87%E5%AE%9A%E6%8B%93%E6%89%91%E7%B1%BB%E5%9E%8B%E4%BB%A5%E5%8F%8A%E4%B8%BB%E6%9C%BA%E6%95%B0%E9%87%8F%20...,5%205.reversed%E5%8F%8D%E5%90%91%E6%8B%93%E6%89%91%20%E8%BF%99%E7%A7%8D%E6%8B%93%E6%89%91%E7%B1%BB%E5%9E%8B%E4%B8%8Esingle%E5%8D%95%E4%B8%80%E6%8B%93%E6%89%91%E7%B1%BB%E5%9E%8B%E7%9B%B8%E5%90%8C%EF%BC%8C%E9%80%9A%E8%BF%87%E5%A6%82%E4%B8%8B%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%88%9B%E5%BB%BA%E6%8B%93%E6%89%91%EF%BC%9A%20...%206%206.turse%E7%8E%AF%E5%BD%A2%E6%8B%93%E6%89%91%20%E4%B8%AA%E4%BA%BA%E4%B8%8D%E6%98%AF%E5%BE%88%E7%90%86%E8%A7%A3%E4%B9%9F%E5%BE%88%E5%B0%91%E7%94%A8%E5%88%B0%EF%BC%8C%E8%BF%99%E9%87%8C%E4%B8%8D%E5%81%9A%E4%BB%8B%E7%BB%8D%EF%BC%8C%E6%9C%89%E5%85%B4%E8%B6%A3%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E7%99%BE%E5%BA%A6%E8%87%AA%E6%9F%A5%E3%80%82%20

2.2．python搭建拓扑

三个函数

增加主机：

addHost('hostname')

增加交换机：

addSwitch('switchname')

增加链路：

addLink(node1,node2,node1_port,node2_port)

示例python代码：

from mininet.topo import Topo

class MyTopo(Topo):

    def __init__(self):

        # initilaize topology

        Topo.__init__(self)

        # add hosts and switches

        host1 = self.addHost('h1')

        host2 = self.addHost('h2')

        host3 = self.addHost('h3')

        host4 = self.addHost('h4')

        switch1 = self.addSwitch('s1')

        switch2 = self.addSwitch('s2')

        # add links

        self.addLink(host1, switch1, 1, 1)

        self.addLink(host2, switch1, 1, 2)

        self.addLink(host3, switch2, 1, 1)

        self.addLink(host4, switch2, 1, 2)

       

topos = {'mytopo': (lambda: MyTopo())}

在对应文件的目录下执行

sudo mn --custom mininet_topo.py --topo mytopo

2.3可视化搭建拓扑

注意：不推荐使用

使用命令：运行mininet/examples下的miniedit.py

注意：可能会遇到报错

因为mininet运行需要python2和python3的支持，所以需要软连接一下，让mininet两个python环境都可以使用。

详细可以参考：解决mininet运行报错“ImportError: No module named mininet.log” - 旺得福000 - 博客园 (cnblogs.com)https://www.cnblogs.com/fjlinww/p/13388427.html#:~:text=%E9%97%AE%E9%A2%98%E6%8F%8F%E8%BF%B0%EF%BC%9A%20%E8%BF%90%E8%A1%8Cminiedit.py%E6%97%B6%E6%8A%A5%E9%94%99%20ImportError%3A%20No%20module%20named,mininet.log%20%E5%88%86%E6%9E%90%20%EF%BC%9A%E6%AD%A4%E6%97%B6miniedit.py%E9%9C%80%E8%A6%81%E7%94%A8python3%E6%89%8D%E8%83%BD%E8%BF%90%E8%A1%8C%EF%BC%8C%E4%BD%86%E6%98%AF%E5%8F%88%E9%81%87%E5%88%B0%E5%8F%A6%E4%B8%80%E4%B8%AA%E9%97%AE%E9%A2%98%EF%BC%8C%E5%A6%82%E6%9E%9C%E7%94%A8python3%E8%BF%90%E8%A1%8Cminiedit.py%EF%BC%8C%E9%82%A3%E4%B9%88%E6%89%A7%E8%A1%8CExport%20Level%202%20Script%E4%BF%9D%E5%AD%98%E6%8B%93%E6%89%91%E6%97%B6%E4%B9%9F%E4%BC%9A%E6%8A%A5%E9%94%99%EF%BC%8C%E5%BF%85%E9%A1%BB%E5%8F%88%E5%9B%9E%E5%88%B0python2%E8%BF%90%E8%A1%8Cminiedit.py%E6%89%8D%E8%83%BD%E6%88%90%E5%8A%9F%E4%BF%9D%E5%AD%98%E3%80%82

3.Ryu防火墙设置

3.1启用网络拓扑

命令：sudo mn --custom mininet_topo.py --topo mytopo

3.2设置openflow13

作用：主要是查看各个交换机上的流表

命令：sudo ovs-vsctl set Bridge s1 protocols=OpenFlow13

3.3启动防火墙

命令：ryu-manager rest_firewall.py

注意到：ryu-manager这个命令可以同时启用多个py文件 

可以看到，ryu已经获取了拓扑中的各个交换机，每个交换机的编号是16位数字

3.4如何配置防火墙

3.4.1交换机状态查询

Ubuntu中在浏览器输入：http://localhost:8080/firewall/module/status

初始状态都是disable的

 

开启交换机enable的

​
命令：curl -X PUT http://localhost:8080/firewall/module/enable/0000000000000001

​

设置一些特殊的报文可以通过交换机

​
命令：curl -X POST -d '{"nw_src": "10.0.0.2", "nw_dst": "10.0.0.1", "nw_proto": "ICMP"}' http://127.0.0.1:8080/firewall/rules/0000000000000001

​

3.4.2在python代码中设置防火墙的状态

import requests

data = '{"nw_src": "10.0.0.2", "nw_dst": "10.0.0.1", "nw_proto": "ICMP"}'

response = requests.post('http://127.0.0.1:8080/firewall/rules/0000000000000001', data=data)

允许IP包进行通信

命令：

curl -X POST -d ’{"nw_src": "10.0.0.2/32", "nw_dst": "10.0.0.3/32"}’

查看交换机的流表规则

sudo ovs-ofctl -O openflow13 dump-flows s1

阻塞数据包

命令：curl -X POST -d ’{"nw_src": "10.0.0.3/32", "nw_dst": "10.0.0.2/32", "nw_proto": "ICMP", "actions": "DENY", "priority": "10"}’

3.4.3查看已经下发的规则

​
命令：curl http://localhost:8080/firewall/rules/0000000000000001

​

3.4.4删除已经设定的规则

curl -X DELETE -d ’{"rule_id": "5"}’ http://localhost:8080/firewall/rules
/0000000000000001