实验 3:Mininet 实验——测量路径的损耗率

一、实验目的

? 在实验 2 的基础上进一步熟悉 Mininet 自定义拓扑脚本,以及与损耗率相关的设 定;初步了解 Mininet 安装时自带的 POX 控制器脚本编写,测试路径损耗率。掌握 Mininet 的自定义拓扑生成方法:命令行创建、Python 脚本编写

二、实验任务

实验 3:Mininet 实验——测量路径的损耗率

? h0 向 h1 发送数据包,由于在 Mininet 脚本中设置了连接损耗率,在传输过程中 会丢失一些包,本次实验的目的是展示如何通过控制器计算路径损耗速率(h0- s0-s1-h1)。这里假设控制器预先知道网络拓扑。控制器将向 s0 和 s1 发送 flow_stats_request,当控制器接收到来自 s0 的 response 时,将特定流的数据包 数保存在 input_pkts 中,当控制器接收到来自 s1 的 response 时,将接收到特定 流的数据包数保存在 output_pkts 中,差值就是丢失的数据包数量。 基于上述拓扑,编写 Mininet 脚本,设置特定的交换机间的路径损耗速率,然后 编写 POX 控制器脚本,实现对路径的损耗率的测量。

三、实验步骤

1. 实验环境

安装了 Ubuntu 18.04.5 Desktop amd64 的虚拟机

2. 实验过程

 
  1. 实验环境:安装了 Ubuntu 18.04.5 Desktop amd64 的虚拟机
  2. 实验过程 SDNLAB 实验参考资料:https://www.sdnlab.com/15100.html
(1)新建并编辑 pox 脚本 flowstat.py: 在 pox 安装目录下(Mininet 完整安装包含了 pox)执行以下命令运行 pox 脚本
$ ./pox.py flowstat 

? flowstat.py 的关键代码: 第 7 行开始,让 h0 ping h1,监测 s0 和 s1 之间的链路。

? 如果匹配到以太网类型的包头(0x0800),并且数据包的目的 IP 地址是 192.168.123.2(对照后面 Mininet 的脚本发现是 h1),并且连接到控制器的数 据平面设备 id 是 s0(h0 ping h1,链路 s0-s1 上数据包是从 s0 流向 s1,s0 为 源,s1 为目的地),执行 input_pkts = f.packet_count,把数据包数量存入 input_pkts;

? 同理,如果连接到控制器的数据平面设备 id 是 s1,执行 output_pkts = f.packet_count,把数据包数量存入 output_pkts。

? 最后求 input_pkts 和 output_pkts 的差值。一般情况下差值为正,说明链路上 数据包有损耗。

def _handle_flowstats_received (event):
 #stats = flow_stats_to_list(event.stats)
 #log.debug("FlowStatsReceived from %s: %s", dpidToStr(event.connection.dpid), stats)
 global src_dpid, dst_dpid, input_pkts, output_pkts
 #print "src_dpid=", dpidToStr(src_dpid), "dst_dpid=", dpidToStr(dst_dpid)
 for f in event.stats:
 if f.match.dl_type==0x0800 and f.match.nw_dst==IPAddr("192.168.123.2") and f.match.nw_tos==0x64
and event.connection.dpid==src_dpid:
 #print "input: ", f.byte_count, f.packet_count
 input_pkts = f.packet_count
 if f.match.dl_type==0x0800 and f.match.nw_dst==IPAddr("192.168.123.2") and f.match.nw_tos==0x64
and event.connection.dpid==dst_dpid:
 #print "output: ", f.byte_count, f.packet_count
 output_pkts = f.packet_count
 if input_pkts !=0:
 print getTheTime(), "Path Loss Rate =", (input_pkts-output_pkts)*1.0/input_pkts*100, "%"

(2)编辑 Mininet 脚本 mymininet.py

? 参照拓扑图,新建并编辑 Mininet 脚本 mymininet.py,控制器因为安装在本机,
所以需修改参考资料代码中的控制器地址为 127.0.0.1:6633。

switch.cmd( ‘ovs-vsctl set-controller dp0 tcp:127.0.0.1:6633‘ )
switch1.cmd( ‘ovs-vsctl set-controller dp1 tcp:127.0.0.1:6633‘ )

? 设置 s0 和 s1 之间链路的丢包率为 0

 info( "*** Creating links\n" )
 linkopts0=dict(bw=100, delay=‘1ms‘, loss=0)
 linkopts1=dict(bw=100, delay=‘1ms‘, loss=0)
 link0=TCLink( h0, switch, **linkopts0)
 link1 = TCLink( switch, switch1, **linkopts1)
 link2 = TCLink( h1, switch1, **linkopts0)

? 再执行命令运行 Mininet 脚本 mymininet.py

$ sudo python mymininet.py
Ping 默认是每 1 秒钟测一次,ping 的结果会显示一个丢包率,这里的丢包率是根

据 ping 不通的次数占总次数的百分比计算得到的。上图中由于一共 ping 了 20
次,每次都能通,所以丢包率是 0。

? 观察 pox 侧的实时状态更新
平均丢包率为 0,结果符合 Mininet 脚本中设置的损耗率,也有可能出现负值,
可以认为没有丢包。

实验 3:Mininet 实验——测量路径的损耗率

如果修改代码中 s0 和 s1 之间链路的丢包率为 10。

 info( "*** Creating links\n" )
 linkopts0=dict(bw=100, delay=‘1ms‘, loss=0)
 linkopts1=dict(bw=100, delay=‘1ms‘, loss=10)
 link0=TCLink( h0, switch, **linkopts0)
 link1 = TCLink( switch, switch1, **linkopts1)
 link2 = TCLink( h1, switch1, **linkopts0)

实验 3:Mininet 实验——测量路径的损耗率

四. 总结

这次试验是我十分不熟悉的,中途发生了好多次错误,之后问了很多同学,也自己查了百度,才勉勉强强搞了出来,结果因为太兴奋而忘记截图。要多加练习才行。

 

实验 3:Mininet 实验——测量路径的损耗率

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