软件定义网络实验四：Open vSwitch 实验——Mininet 中使用 OVS 命令

一、实验目的

    Mininet 安装之后，会连带安装 Open vSwitch，可以直接通过 Python 脚本调用Open vSwitch 命令，从而直接控制 Open vSwitch，通过实验了解调用控制的方法。

二、实验任务

    在本实验中，使用 Mininet 基于 Python 的脚本，调用“ovs-vsctl”命令直接控制Open vSwitch。使用默认的交换机泛洪规则，设置更高的优先级规则进行预先定义 IP 报文的转发。在多个交换机中通过设置不同 TOS 值的数据包将通过不同的方式到达目的地址，验证主机间的连通性及到达目的地址的时间。

三、实验要求

  1. 学习 ovsSingleBr.py 和 ovsMultiBr.py，在下图拓扑中实现一个 VLAN。

  上述代码将 h0 和 h2 划分在 VLAN 0 中，h1 和 h3 划分在 VLAN 1 中，由于拓扑没有控制器，并且初始化时删除了交换机中的所有流表，因此除非下发流表，否则主机之间网络无法连通。请尝试修改代码，利用 ovs 命令直接下发 VLAN 设置的流表项，最终测试 h0 和 h2 互通，h1 和 h3 互通，其余主机均不通，结果如下图。

  OVS 实现 VLAN 可参考博客：https://www.cnblogs.com/fjlinww/p/11791846.html

  2. 代码如下

#!/usr/bin/python

from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Node
from mininet.link import TCLink
from mininet.log import setLogLevel, info


def myNet():
    "Create network from scratch using Open vSwitch."

    info("*** Creating nodes\n")
    switch0 = Node('s0', inNamespace=False)
    switch1 = Node('s1', inNamespace=False)
    h0 = Node('h0')
    h1 = Node('h1')
    h2 = Node('h2')
    h3 = Node('h3')

    info("*** Creating links\n")
    linkopts0 = dict(bw=100, delay='5ms', loss=0)
    linkopts1 = dict(bw=200, delay='10ms', loss=0)

    TCLink(h0, switch0, **linkopts0)
    TCLink(h1, switch0, **linkopts0)
    TCLink(h2, switch1, **linkopts0)
    TCLink(h3, switch1, **linkopts0)
    TCLink(switch0, switch1, **linkopts1)

    info("*** Configuring hosts\n")
    h0.setIP('192.168.123.1/24')
    h1.setIP('192.168.123.2/24')
    h2.setIP('192.168.123.3/24')
    h3.setIP('192.168.123.4/24')


    info("*** Starting network using Open vSwitch\n")
    switch0.cmd('ovs-vsctl del-br dp0')
    switch0.cmd('ovs-vsctl add-br dp0')
    switch1.cmd('ovs-vsctl del-br dp1')
    switch1.cmd('ovs-vsctl add-br dp1')

    for intf in switch0.intfs.values():
        print intf
        print switch0.cmd('ovs-vsctl add-port dp0 %s' % intf)

    for intf in switch1.intfs.values():
        print intf
        print switch1.cmd('ovs-vsctl add-port dp1 %s' % intf)

    print switch0.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3' )
    print switch0.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3' )
    print switch0.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1' )
    print switch0.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp0 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2' )

    print switch1.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=1,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4096-\>vlan_vid,output:3' )
    print switch1.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,in_port=2,actions=push_vlan:0x8100,set_field:4097-\>vlan_vid,output:3' )
    print switch1.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=0,actions=pop_vlan,output:1' )
    print switch1.cmd(r'sudo ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow dp1 priority=1,dl_vlan=1,actions=pop_vlan,output:2' )

    info("*** Running test\n")
    h0.cmdPrint('ping -Q 0x10 -c 3 ' + h1.IP())
    h0.cmdPrint('ping -Q 0x20 -c 3 ' + h2.IP())
    h0.cmdPrint('ping -Q 0x30 -c 3 ' + h3.IP())
    h1.cmdPrint('ping -Q 0x40 -c 3 ' + h2.IP())
    h1.cmdPrint('ping -Q 0x50 -c 3 ' + h3.IP())
    h2.cmdPrint('ping -Q 0x60 -c 3 ' + h3.IP())

    info("*** Stopping network\n")
    switch0.cmd('ovs-vsctl del-br dp0')
    switch0.deleteIntfs()
    switch1.cmd('ovs-vsctl del-br dp1')
    switch1.deleteIntfs()
    info('\n')


if __name__ == '__main__':
    setLogLevel('info')
    info('*** Scratch network demo (kernel datapath)\n')
    Mininet.init()
    myNet()