实验5：开源控制器实践——POX

2024-01-22 17:16:58

一、实验目的
能够理解 POX 控制器的工作原理；
通过验证POX的forwarding.hub和forwarding.l2_learning模块，初步掌握POX控制器的使用方法；
能够运用 POX控制器编写自定义网络应用程序，进一步熟悉POX控制器流表下发的方法。
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；
基本要求

搭建下图所示SDN拓扑，协议使用Open Flow 1.0，控制器使用部署于本地的POX（默认监听
6633端口）
阅读Hub模块代码，使用 tcpdump 验证Hub模块；
（1）h1 ping h2

(2)h1 ping h3

阅读L2_learning模块代码，画出程序流程图，使用 tcpdump 验证Switch模块。

进阶要求
创建拓扑，并删除流表，使得所有主机无法ping通

创建文件SendFlowInSingle3.py

from pox.core import core
import pox.openflow.libopenflow_01 as of
from pox.openflow.of_json import *


def _handle_ConnectionUp(event):
    msg = of.ofp_flow_mod()
    msg.priority = 1
    msg.match.in_port = 1
    msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))
    msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))
    event.connection.send(msg)

    msg = of.ofp_flow_mod()
    msg.priority = 1
    msg.match.in_port = 2
    msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))
    msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=3))
    event.connection.send(msg)

    msg = of.ofp_flow_mod()
    msg.priority = 1
    msg.match.in_port = 3
    msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=1))
    msg.actions.append(of.ofp_action_output(port=2))
    event.connection.send(msg)


def launch():
    core.openflow.addListenerByName("ConnectionUp", _handle_ConnectionUp)

命令行输入./pox.py SendFlowInSingle3

pingall

实验心得
本次实验难度正常，主要在于阅读相关模块代码。
遇到问题：
1、关闭hub模块开启L2_Learning模块时会报错。查阅资料后发现主要原因是使用6633这个端口号的进程还在进行，导致冲突，引起报错。因此可以重启虚拟机，或者使用lsof -i [端口号] 查找端口对应进程号，再使用kill -s 9 [进程号] 强行杀死进程。
2、刚做 Switch 模块验证的时候疑惑于为何不相关的端口对应的主机也会收到一次 ICMP 报文。后来经过 DEBUG 日志查找，相关代码的阅读，发现了问题所在。原来是 Learning 模式会先进行包过滤，之后第一次包转发时会根据 macToPort 表来进行判断，表中若没有目的端口则进行一次洪泛转发，之后把对应端口加入表中，下一次转发时只转发到对应目的端口，以此达到交换机自学习的目的。
个人收获：
在本次实验中，第一次接触到POX 开源控制器，完成本实验之后，我初步理解了 POX 控制器的工作原理；通过验证POX的forwarding.hub和forwarding.l2_learning模块，初步掌握POX控制器的使用方法；能够运用 POX控制器编写自定义网络应用程序，进一步熟悉POX控制器流表下发的方法。

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