SDN初步:Mininet(SDN测试平台)&Ryu(SDN控制器)

Mininet:SDN测试平台&Ryu:SDN控制器

Mininet:SDN测试平台&Ryu:SDN控制器(均是在64位Ubuntu 16.04.7虚拟机中安装)

64位Ubuntu 16.04.7光盘映像文件

链接:https://pan.baidu.com/s/1epMw5oBSBWZW1IeBi0VQWw
提取码:1234

Mininet的安装

Step1(如果没有git需要安装,如果有则忽略): sudo apt install git
在获取Mininet源代码时,需要替换国内镜像,首先点击设置,接着如下操作,替换后请务必重启虚拟机
SDN初步:Mininet(SDN测试平台)&Ryu(SDN控制器)

Step2(获取Mininet源代码): git clone http://github.com/mininet/mininet.git
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Step3(安装Mininet,保守起见,这选择完整安装,标签-a,该过程时间较久): mininet/util/install.sh -a
Step4(测试安装是否成功): sudo mn --test pingall
Step5(查看版本): mn --version
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Ryu的安装

Step1(这里使用python3.6版本进行安装ryu,因此首先先安装python3.6,自带的python2.7/3.5都不可以,会出现问题):
ubuntu16.04默认的软件repository中并不包含python3.6(最高到python3.5),所以无法通过apt-get install直接安装python3.6,否则会出现Couldn’t find xxx,因此首先在repository中添加,接着安装python3.6,如下:
sudo add-apt-repository ppa:deadsnakes/ppa
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3.6

接着需要将pip3指向python3.6(没有pip3,sudo apt-get install python3-pip),这里参考了两个博客的方法,前一个我用了好像不行,然后再接着用了第二个就可以了,不知道是两个都要,还是只要用第二个,最好两个都用吧
首先要将pip3指向python3.6,先删除原先的pip:
apt-get remove python3-pip
apt-get autoremove

接着重新安装pip3,然后用python3.6指定升级一下pip3:
apt-get install python3-pip
python3.6 -m pip install --upgrade pip

接着使用pip -V命令查看是否已经指向python3.6,如果没有,则使用第二种方法,首先删除之前的软连接:
sudo rm -rf /usr/bin/python3
sudo rm -rf /usr/bin/pip3

查看python3.6的安装路径:
which python3.6
创建新的软连接:
sudo ln -s python3.6的安装路径(即上一条命令查找的) /usr/bin/python3
sudo ln -s python3.6的安装路径/pip3.7 /usr/bin/pip3
测试一下是否安装成功:
python3 --version
接着就可以正常安装,不会出现由于python版本不同对代码的不兼容

Step2(获取Ryu源代码): git clone git://github.com/osrg/ryu.git
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Step3(获取安装所需要的库包): sudo pip3 install -r tools/pip-requires
Step4(开始安装): sudo python3 setup.py install
Step5(检查是否安装成功): ryu-manager
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Mininet的使用

这里只介绍一种比较简单的方法(鄙人也只会这种),就是通过miniedit这个可视化工具,能够快速对mininet上手
首先将目录切到miniedit.py下:
cd mininet/mininet/examples
运行miniedit.py文件,记得要使用超级用户权限:
sudo ./miniedit/py
接着就会出现以下界面:
SDN初步:Mininet(SDN测试平台)&Ryu(SDN控制器)
我们就可以通过在这里绘制拓扑图(topo.mn),搭建一个SDN的测试平台,比如以下一个拓扑图:
SDN初步:Mininet(SDN测试平台)&Ryu(SDN控制器)
最上方的c0为控制器Controlller,它运行着某些程序,而在SDN中,这些程序我们可以自行手动编写,即SDN具有可编程性,灵活性高;将鼠标放置在器件上,长按右键选择properties,可以进入配置IP等
当控制器开启,开始运行应用程序后,我们才能开始运行我们的测试平台,在右下角有一个run:
SDN初步:Mininet(SDN测试平台)&Ryu(SDN控制器)
而在拓扑中的每一个host图标都是一台虚拟终端,可以通过xterm 终端名(后面可跟多个,用逗号隔开)打开每一个终端的shell(且与本虚拟机的shell一致),可以在各自的shell中运行程序等
且在使用-a标签完整安装mininet时,同时也会安装wireshark抓包工具,当我们在虚拟终端运行网络应用程序,所发送的TCP报文段、UDP数据报都能被清楚地统计并呈现;通过wireshark中I/O graph选项,可以导出、获取网络流量数据,作为基于SDN的实验数据

Ryu的使用

Ryu作为SDN的Controller,即数据控制平面,我们可以在其下编写多样的应用程序,比如像一个自学习交换机的实现,我们可以基于ryu编写代码,能够表现出与传统网络设施相同的功能
我们编写的代码需要放置在app文件夹下,首先切换目录:
cd ryu/ryu/app
ryu很好的一点,是基于python编写应用代码,例如如下的自学习交换机的代码实现:

from ryu.base import app_manager
from ryu.ofproto import ofproto_v1_3
from ryu.controller import ofp_event
from ryu.controller.handler import MAIN_DISPATCHER, CONFIG_DISPATCHER
from ryu.controller.handler import set_ev_cls
from ryu.lib.packet import packet
from ryu.lib.packet import ethernet
 
class Learning_switch(app_manager.RyuApp):
	# Example Switch
	OFP_VERSIONS=[ofproto_v1_3.OFP_VERSION]
 
	def __init__(self, *args, **kwargs):
		super(Learning_switch, self).__init__(*args, **kwargs)
		self.mac_to_port={}
 
	@set_ev_cls(ofp_event.EventOFPSwitchFeatures, CONFIG_DISPATCHER)
	def switch_feathers_handler(self, ev):
		datapath=ev.msg.datapath
		ofproto=datapath.ofproto
		ofp_parser=datapath.ofproto_parser
		
		# install flow table-miss flow entry
		match=ofp_parser.OFPMatch()
		actions=[ofp_parser.OFPActionOutput(ofproto.OFPP_CONTROLLER, ofproto.OFPCML_NO_BUFFER)]
		# 1\OUTPUT PORT, 2\BUFF IN SWITCH?
		self.add_flow(datapath, 0, match, actions)
 
	def add_flow(self, datapath, priority, match, actions):
	# 1\ datapath for the switch, 2\priority for flow entry, 3\match field, 4\action for packet
		ofproto=datapath.ofproto
		ofp_parser=datapath.ofproto_parser
		# install flow
		inst=[ofp_parser.OFPInstructionActions(ofproto.OFPIT_APPLY_ACTIONS, actions)]
		mod=ofp_parser.OFPFlowMod(datapath=datapath, priority=priority, match=match, instructions=inst)
		datapath.send_msg(mod)
 
	@set_ev_cls(ofp_event.EventOFPPacketIn, MAIN_DISPATCHER)
	def packet_in_handler(self, ev):
		msg=ev.msg
		datapath=msg.datapath
		ofproto=datapath.ofproto
		ofp_parser=datapath.ofproto_parser
		
		# get datapath id to identify openflow switch
 
		dpid=datapath.id  		#dpid=datapath id
		self.mac_to_port.setdefault(dpid,{})
		# save info
		# parser and analyse the received packets
 
		pkt=packet.Packet(msg.data)
		eth_pkt=pkt.get_protocol(ethernet.ethernet)
		dst=eth_pkt.dst
		src=eth_pkt.src
		in_port=msg.match['in_port']
 
		self.logger.info("packet in %s %s %s %s",dpid,src,dst,in_port)
		# learn the relationship between source mac address and ports to avoid Flood next time
		self.mac_to_port[dpid][src]=in_port
		# if the dst mac address exists, decide which port to send the packet
		# otherwise Flood (Don't know which port lead to the dest port)
		if dst in self.mac_to_port[dpid]:
			out_port=self.mac_to_port[dpid][dst]
		else:
			out_port=ofproto.OFPP_FLOOD
		# build actions
		actions=[ofp_parser.OFPActionOutput(out_port)]
		# install a new flow rule
		if out_port != ofproto.OFPP_FLOOD:
			match=ofp_parser.OFPMatch(in_port=in_port,eth_dst=dst)
			self.add_flow(datapath, 1, match, actions)
		# send a packet-out
		out=ofp_parser.OFPPacketOut(datapath=datapath, buffer_id=msg.buffer_id, in_port=in_port, actions=actions)
		datapath.send_msg(out)

而运行的方法也很简单,如下命令行(一定要切到ryu/ryu/app下):
ryu-manager learning_switch.py --verbose

!!!编写的应用代码一定要放置在ryu/ryu/app文件夹下

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