SDN实验1：SDN拓扑实践

2024-02-07 23:47:47

实验1：SDN拓扑实践

一、实验目的

能够使用源码安装Mininet；
能够使用Mininet的可视化工具生成拓扑；
能够使用Mininet的命令行生成特定拓扑；
能够使用Mininet交互界面管理SDN拓扑；
能够使用Python脚本构建SDN拓扑。

二、实验环境

下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64；

三、实验要求

（一）基本要求

在Ubuntu系统的home目录下创建一个目录，目录命名为学号。
在创建的目录下，完成Mininet的源码安装。
使用Mininet可视化工具，生成下图所示的拓扑，并保存拓扑文件名为学号.py。

生成可视化拓扑

测试主机的连通性

保存学号.py文件
使用Mininet的命令行生成如下拓扑：
a) 3台交换机，每个交换机连接1台主机，3台交换机连接成一条线。

b) 3台主机，每个主机都连接到同1台交换机上。
在4 b)的基础上，在Mininet交互界面上新增1台主机并且连接到交换机上，再测试新拓扑的连通性。

编辑（一）中第3步保存的Python脚本，添加如下网络性能限制，生成拓扑：
a) h1的cpu最高不超过50%；
b) h1和s1之间的链路带宽为10，延迟为5ms，最大队列大小为1000，损耗率50。

主要将第30行添加h1主机的操作加上cpu限制，并且在第36行添加h1，s1链路的代码加上所要求的限制

#!/usr/bin/env python

from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Controller, RemoteController, OVSController
from mininet.node import CPULimitedHost, Host, Node
from mininet.node import OVSKernelSwitch, UserSwitch
from mininet.node import IVSSwitch
from mininet.cli import CLI
from mininet.log import setLogLevel, info
from mininet.link import TCLink, Intf
from subprocess import call

def myNetwork():

    net = Mininet( topo=None,
                   build=False,
                   ipBase='10.0.0.0/8')

    info( '*** Adding controller\n' )
    c0=net.addController(name='c0',
                      controller=Controller,
                      protocol='tcp',
                      port=6633)

    info( '*** Add switches\n')
    s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
    s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)

    info( '*** Add hosts\n')
    h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None, cpu=0.5)
    h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='10.0.0.2', defaultRoute=None)
    h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='10.0.0.3', defaultRoute=None)
    h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='10.0.0.4', defaultRoute=None)

    info( '*** Add links\n')
    net.addLink(h1, s1, bw=10, delay='5ms',max_queue_size=1000, loss=10, use_htb=True)
    net.addLink(s1, s2)
    net.addLink(s2, h3)
    net.addLink(s2, h4)
    net.addLink(s1, h2)

    info( '*** Starting network\n')
    net.build()
    info( '*** Starting controllers\n')
    for controller in net.controllers:
        controller.start()

    info( '*** Starting switches\n')
    net.get('s1').start([c0])
    net.get('s2').start([c0])

    info( '*** Post configure switches and hosts\n')

    CLI(net)
    net.stop()

if __name__ == '__main__':
    setLogLevel( 'info' )
    myNetwork()

SDN实验1：SDN拓扑实践

（二）进阶要求

编写Python脚本，生成如下数据中心网络拓扑，要求：

编写.py拓扑文件，命名为“学号_fattree.py”；
必须通过Mininet的custom参数载入上述文件，不得直接使用miniedit.py生成的.py文件；
设备名称必须和下图一致；
使用Python的循环功能实现，不得在代码中手工直接添加设备和链路。
参考资料

from mininet.topo import Topo
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import RemoteController,CPULimitedHost
from mininet.link import TCLink
from mininet.util import dumpNodeConnections

class MyTopo(Topo):
	
	def __init__(self):
		Topo.__init__(self)
		L1=2
		L2=4
		L3=8
		a,b,c=[],[],[]
		
		for i in range(L1):
			sw = self.addSwitch('s{}'.format(i+1))
			a.append(sw)
			
		for i in range(L2):
			sw = self.addSwitch('s{}'.format(L1+i+1))
			b.append(sw)
			
		for i in range(L3):
			sw = self.addSwitch('s{}'.format(L1+L2+i+1))
			c.append(sw)
			
		for i in range(L1):
			sw1=a[i]
			for j in range(L2):
				sw2=b[j]
				self.addLink(sw1,sw2)
				
		for i in range(2):
			sw1=b[i]
			for j in range(L2):
				sw2=c[j]
				self.addLink(sw1,sw2)
				
		for i in range(2):
			sw1=b[2+i]
			for j in range(L2):
				sw2=c[L2+j]
				self.addLink(sw1,sw2)
				
		for i in range(L3):
			sw=c[i]
			for j in range(2):
				host=self.addHost('h{}'.format(i*2+j))
				self.addLink(sw,host)
			
topos = { 'mytopo': ( lambda: MyTopo() ) }

个人总结

这次做实验前期装系统遇到点问题，但后来第二次装换了英文版就没事了，不知道是第一次有操作做错了还是这个语言版本的事情。然后后期做实验比较顺利，因为老师讲得很详细，也有详细的指导文档，觉得比较有意思的是用python代码生成topo，觉得比用可视化工具生成topo要有成就感。在这次操作中也学到了很多命令行操作，还有vim编辑器的使用，还有python代码生成拓扑等，收获很多。很期待在未来接触到更多有趣的实验，更加深入的学习和研究软件定义网络领域，为软件定义网络的全面市场化做贡献。

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