实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

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

实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

○ 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

实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

○ 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

实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

(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。
实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

下面的 PACKET OUT 有两个动作,对控制器来的消息转发到 1 和 2 端口
实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

下面的 FLOW MOD 下发了两条流表,Cookie 不一样
实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

用 OVS 命令查看交换机中确实存在相应版本的流表,cookie、priority 等信息可以上面的抓包能够对应上。
实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

如果 wireshark 未安装,那么执行下面的命令安装。

$ sudo apt-get install wireshark

四、实验心得

这次实验中,出现了交换机与控制器无法连接的情况,问题原因是 ODL 安装插件没有成功,解决办法是将 ODL 删除后重新安装。
控制器所在的虚拟机IP可以通过下面的命令获取:

$ ifconfig

实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装

用 OVS 命令查看交换机中的流表时要在新终端中输入命令。
distribution-karaf-0.6.4-Carbon.tar.gz 不能解压到 Java 文件夹下而应放在例如桌面文件夹下,否则运行 karaf 时会出现权限不足的情况。

上一篇:实验 5:OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装


下一篇:实验 5 : OpenFlow 协议分析和 OpenDaylight 安装