实验 5：OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

2024-04-09 15:23:53

一、实验目的

回顾 JDK 安装配置，了解 OpenDaylight 控制的安装，以及 Mininet 如何连接；通过抓包获取 OpenFlow 协议，验证 OpenFlow 协议和版本，了解协议内容。

二、实验任务

Mininet 生成拓扑连接 OpenDaylight，在 Mininet 上通过 ping 抓包验证 OpenFlow 1.3 协议

三、实验步骤

1.实验环境

安装了 Ubuntu-16.04.7-desktop-amd64 的虚拟机。

2.实验过程

（1）安装 OpenDaylight 控制器（提供两个版本，这次实验我使用的是 Carbon 版本）

○ 由于 OpenDaylight 是基于 Java 运行的，因此需要先安装 jdk 8 环境（版本不宜过高）

$ sudo mkdir /usr/local/java
$ sudo tar -zxvf jdk-8u211-linux-x64.tar.gz //需将 jdk 压缩包提前放在相应目录下
$ gedit ~/.bashrc

○ 在文件末尾追加内容如下：

$ export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_211 $ export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
$ export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
$ export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH

保存退出，然后运行命令：

$ source ~/.bashrc
$ java -version //验证安装版本

○ 解压安装

$ tar -zxvf distribution-karaf-0.6.4-Carbon.tar.gz //Carbon 版本
$ tar -zxvf distribution-karaf-0.4.4-Beryllium-SR4.tar.gz //Beryllium 版本

○ 运行 karaf（不能用超级权限）

$ ./distribution-karaf-0.6.4-Carbon/bin/karaf //Carbon 版本
$ ./distribution-karaf-0.4.4-Beryllium-SR4/bin/karaf //Beryllium 版本

○ 第一次启动需安装插件，这里两个版本开始有所区别

//Carbon 版本
$ feature:install odl-restconf odl-l2switch-switch-ui odl-openflowplugin-flow-servicesui odl-mdsal-apidocs odl-dluxapps-applications
//Beryllium 版本
$ feature:install odl-restconf odl-l2switch-switch-ui odl-openflowplugin-all odl-mdsalapidocs odl-dlux-core odl-dlux-node odl-dlux-yangui

至此 ODL 控制器启动完毕

（2）启动 Mininet 虚拟机，生成一个最简拓扑并连接 OpenDaylight

连接前应确认 Mininet 和 OpenDaylight 的网络互通，如果是安装在同一台虚拟机上，那么可以忽略。
运行命令生成拓扑并连接控制器：

$ sudo mn --switch ovs,protocols=OpenFlow13 --controller=remote,ip=[此处填入控制器所在虚拟机的 IP],port=6633

（3）Wireshark 抓包分析 OpenFlow 1.3

sudo wireshark 命令开启 wireshark，选择 any，抓取所有数据包。
为了能够抓到控制器和交换机最初的交互，应在 Mininet 拓扑创建前开启抓包。
查看抓包结果，利用 openflow_v4 过滤出 OpenFlow 1.3 协议，可以看到 OpenFlow协议下，交换机和控制器的交互过程。

○ HELLO——控制器与交换机互相发送 Hello 消息，告诉对方自己能够支持的OpenFlow 版本，向下兼容双方都能够兼容的版本，建立后续的通信。

○ FEATURES_REQUEST——控制器向交换机要求特征信息。

○ FEATURES_REPLY——交换机会送特征信息。

○ SET CONFIG——控制器向交换机下发两个配置，一个是 flags，指示如何处理IP 分片；另一个是 Miss send length，指示交换机遇到无法处理的数据包时，向控制器发送消息的最大字节数。

○ PACKET IN——交换机查找流表，发现没有匹配条目时，或有匹配条目但是对应的 action 是 OUTPUT=CONTROLLER 时，向控制器发送消息 PACKET IN 消息，前者数据包会被放到交换机缓存中等待处理，后者不会。

○ PACKET OUT 和 FLOW MOD——控制器接收到交换机 PACKET IN 消息后的响应方式有两种，FLOW MOD 下发流表，告知交换机匹配项（MATCH）和对应的动作（ACTION），去处理这一类数据包；PACKET OUT 不下发流表，直接告知交换机如何处理这一个数据包。