RYU+mininet——RYU

1. 使用RYU做mininet的控制器

1.1 RYU介绍与安装

RYU是一款基于python的控制器，你可用Ryu实现各种想要实现的网络功能，它可以下发或接收流表进行各种路由运算。

• 建议使用高版本的Ubuntu系统安装ryu，否则会有各种错误，安装过程比较简单，如下：

apt install gcc libffi-dev libssl-dev libxml2-dev libxslt1-dev zlib1g-dev
pip3 install ryu

• 安装完成之后查看版本号：

ryu --version

如果正确输出版本信息，则说明安装成功。
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1.2 使用RYU做mininet的控制器

• 先启动mininet，设置为远程控制器，配置IP和端口：

sudo mn --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6653

注：从OpenFlow 1.3.3 (EXT-133)版本以后，IANA 分配给 OpenFlow 的端口号是 6653，但有些应用仍然使用6633，所以设置监听端口为6653和6633都行

• 进入ryu/ryu/app目录，然后启动相应模块，

ryu-manager --verbose simple_switch_13.py ofctl_rest.py rest_topology.py

simple_switch_13.py模块是一个简单的交换机，是openflow1.3的交换机。后面的两个文件是为了进行restapi的调用加载的，方便直接用浏览器查看。

在浏览器中调用ryu的api

• 得到某台交换机状态信息

http://127.0.0.1:8080/stats/desc/1

{
  "1":(DPID) 
  {
    "dp_desc": "None",(datapath的描述信息)
    "sw_desc": "2.0.2",(软件机的描述信息)
    "hw_desc": "Open vSwitch",(交换机描述信息)
    "serial_num": "None",(序列号)
    "mfr_desc": "Nicira, Inc."(生产商信息)
  }
}

• 查看交换机当前的流表：

http://127.0.0.1:8080/stats/flow/1

"1": [
    {
      "actions": [ "OUTPUT:3" ],（动作,转发到3 号端口）
      "idle_timeout": 0,(空闲后存活时间)
      "cookie": 0,
      "packet_count": 2,（包计数）
      "hard_timeout": 0,（存活时间）
      "byte_count": 140,（比特计数）
      "duration_nsec": 111000000,
      "priority": 32768,(优先级)
      "duration_sec": 985,(已经存活时间)
      "table_id": 0,（在流表1）
      "match": （匹配字段）
      {
        "dl_dst": "02:28:7c:93:27:af",（过滤目的地址为02:28:7c:93:27:af的包,就是去主机3的包）
        "in_port": 2(从2号端口进入)
      }
      （作用：从2号端口进入，要到h3主机的报文都从3号端口转发）
    }

• 查询指定交换机上所有流表的统计信息

  http://127.0.0.1:8080/stats/table/1

• 得到端口的统计信息

  http://127.0.0.1:8080/stats/port/1/1

• 得到端口配置信息：

  http://127.0.0.1:8080/stats/portdesc/1

在浏览器中除了可以查询流表信息外，还可以对流表进行操作，但需要支持构造post、delete等请求的浏览器插件，如httprequester、restclient等，具体操作如下：

获取交换机流表

# 获取交换机列表
GET /stats/switches

# 获取某台交换机的设备信息
GET /stats/desc/<dpid>

# get flows desc stats of the switch
GET /stats/flowdesc/<dpid>

# get flows desc stats of the switch filtered by the fields
POST /stats/flowdesc/<dpid>

# 得到指定交换机的所有flow的状态信息
GET /stats/flow/<dpid>

# 有条件地查询某台交换机的流表
POST /stats/flow/<dpid>

# 查询指定交换机的全局统计流表的字段
GET /stats/aggregateflow/<dpid>

# 有条件的查询指定交换机的全局统计流表的字段
POST /stats/aggregateflow/<dpid>

#  查询指定交换机上所有流表的统计信息
GET /stats/table/<dpid>

# get table features stats of the switch
GET /stats/tablefeatures/<dpid>

# 得到端口的统计信息
GET /stats/port/<dpid>[/<port>]
# Note: Specification of port number is optional

# get queues stats of the switch
GET /stats/queue/<dpid>[/<port>[/<queue_id>]]
# Note: Specification of port number and queue id are optional
#       If you want to omitting the port number and setting the queue id,
#       please specify the keyword "ALL" to the port number
#       e.g. GET /stats/queue/1/ALL/1

# get queues config stats of the switch
GET /stats/queueconfig/<dpid>[/<port>]
# Note: Specification of port number is optional

# get queues desc stats of the switch
GET /stats/queuedesc/<dpid>[/<port>[/<queue_id>]]
# Note: Specification of port number and queue id are optional
#       If you want to omitting the port number and setting the queue id,
#       please specify the keyword "ALL" to the port number
#       e.g. GET /stats/queuedesc/1/ALL/1

# get meter features stats of the switch
GET /stats/meterfeatures/<dpid>

# get meter config stats of the switch
GET /stats/meterconfig/<dpid>[/<meter_id>]
# Note: Specification of meter id is optional

# get meter desc stats of the switch
GET /stats/meterdesc/<dpid>[/<meter_id>]
# Note: Specification of meter id is optional

# get meters stats of the switch
GET /stats/meter/<dpid>[/<meter_id>]
# Note: Specification of meter id is optional

# get group features stats of the switch
GET /stats/groupfeatures/<dpid>

# get groups desc stats of the switch
GET /stats/groupdesc/<dpid>[/<group_id>]
# Note: Specification of group id is optional (OpenFlow 1.5 or later)

# get groups stats of the switch
GET /stats/group/<dpid>[/<group_id>]
# Note: Specification of group id is optional

# get ports description of the switch
GET /stats/portdesc/<dpid>[/<port_no>]
# Note: Specification of port number is optional (OpenFlow 1.5 or later)

更新交换机流表项

# 添加流表项
POST /stats/flowentry/add

# 修改所有匹配的流表项
POST /stats/flowentry/modify

# modify flow entry strictly matching wildcards and priority
POST /stats/flowentry/modify_strict

# delete all matching flow entries
POST /stats/flowentry/delete

# delete flow entry strictly matching wildcards and priority
POST /stats/flowentry/delete_strict

# delete all flow entries of the switch
DELETE /stats/flowentry/clear/<dpid>

# add a meter entry
POST /stats/meterentry/add

# modify a meter entry
POST /stats/meterentry/modify

# delete a meter entry
POST /stats/meterentry/delete

# add a group entry
POST /stats/groupentry/add

# modify a group entry
POST /stats/groupentry/modify

# delete a group entry
POST /stats/groupentry/delete

# modify behavior of the physical port
POST /stats/portdesc/modify

# modify role of controller
POST /stats/role

# send a experimeter message
POST /stats/experimenter/<dpid>

具体操作方法见RYU实战,REST API流表控制1，RYU实战,REST API流表控制2
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2.3 网络拓扑的可视化

Ryu自带了网络拓扑可视化的app，名称为gui_topology.py，在ryu/ryu/app/gui_topology/gui_topology.py下。使用方法同其他的app，可以和其他app一起运行。同样进入ryu/ryu/app/目录，运行：

ryu-manager gui_topology/gui_topology.py

启动成功后，将交换机连接到Ryu，用浏览器访问ryu运行的主机ip:8080即可看到当前的网络拓扑，一般是http://localhost:8080。

但这样只能看到所有的交换机，但看不到它们之间的连接，启动ryu时加上
–observe-links参数，就可以看到交换机之间的连接，即：

ryu-manager gui_topology/gui_topology.py --observe-links

不仅有交换机，他们之间的连接也都显示出来了。同时，在这个界面，我们还可以点击某个交换机来查看当中的流表项。

这样做的一个问题是，带上–observe-links启动ryu之后，Ryu会收到非常大量的包含LLDP协议报文的PacketIn消息，如果不对这一PacketIn消息进行特殊处理的话，很容易导致Ryu奔溃，无法正常工作！为了避免这一问题，当使用–observe-links启动Ryu时，在你处理PacketIn消息的函数开头，建议包含如下代码，即可解决问题：

 if eth.ethertype == ether_types.ETH_TYPE_LLDP:
 	# ignore lldp packet
 	return

本节内容转自Ryu网络拓扑可视化app使用简介，具体可参考原博客。