实验1：SDN拓扑实践

实验1：SDN拓扑实践

一、实验目的

1. 能够使用源码安装Mininet；
2. 能够使用Mininet的可视化工具生成拓扑；
3. 能够使用Mininet的命令行生成特定拓扑；
4. 能够使用Mininet交互界面管理SDN拓扑；
5. 能够使用Python脚本构建SDN拓扑。

二、实验环境

1. 下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
2. 在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64；

三、实验要求

（一）基本要求

1. 在Ubuntu系统的home目录下创建一个目录，目录命名为学号

2. 在创建的目录下，完成Mininet的源码安装。

3. 使用Mininet可视化工具，生成下图所示的拓扑，并保存拓扑文件名为学号.py。

4. 使用Mininet的命令行生成如下拓扑：
   a) 3台交换机，每个交换机连接1台主机，3台交换机连接成一条线。

   b) 3台主机，每个主机都连接到同1台交换机上。

5. 在4 b)的基础上，在Mininet交互界面上新增1台主机并且连接到交换机上，再测试新拓扑的连通性。

6. 编辑（一）中第3步保存的Python脚本，添加如下网络性能限制，生成拓扑：
   a) h1的cpu最高不超过50%；
   b) h1和s1之间的链路带宽为10，延迟为5ms，最大队列大小为1000，损耗率50。

   （两项作业在一张图片中体现）

   （二）进阶要求

   编写Python脚本，生成如下数据中心网络拓扑，要求：

   • 编写.py拓扑文件，命名为“学号_fattree.py”；

   • 必须通过Mininet的custom参数载入上述文件，不得直接使用miniedit.py生成的.py文件；

   • 设备名称必须和下图一致；

   • 使用Python的循环功能实现，不得在代码中手工直接添加设备和链路。

     代码部分

     #!/usr/bin/python
     # 创建网络拓扑
     
     from mininet.topo import Topo
     from mininet.net import Mininet
     from mininet.node import RemoteController, CPULimitedHost
     from mininet.link import TCLink
     from mininet.util import dumpNodeConnections
     
     
     class MyTopo(Topo):
     
         def __init__(self):
     
             # Initialize topology
             Topo.__init__(self)
             l1 = 2
             l2 = 4
             l3 = 8
             host = 16
             l1_sw = []
             l2_sw = []
             l3_sw = []
             hosts = []
             # add switches and hosts
             for i in range(l1):
                 sw = self.addSwitch('s{}'.format(i + 1))
                 l1_sw.append(sw)
     
             for i in range(l2):
                 sw = self.addSwitch('s{}'.format(l1 + i + 1))
                 l2_sw.append(sw)
     
             for i in range(l3):
                 sw = self.addSwitch('s{}'.format(l1 + l2 + i + 1))
                 l3_sw.append(sw)
     
             for i in range(host):
                 h = self.addHost('h{}'.format(i+1))
                 hosts.append(h)
             # add links between switches
             for sw1 in l1_sw:
                 for sw2 in l2_sw:
                     self.addLink(sw2, sw1)
     
             for i in range(0, int(l2/2)):
                 sw1 = l2_sw[i]
                 for j in range(0, int(l3/2)):
                     sw2 = l3_sw[j]
                     self.addLink(sw2, sw1)
             for i in range(int(l2/2), l2):
                 sw1 = l2_sw[i]
                 for j in range(int(l3/2), l3):
                     sw2 = l3_sw[j]
                     self.addLink(sw2, sw1)
             #link hosts to switches
             for i in range(l3):
                 self.addLink(l3_sw[i], hosts[2*i])
                 self.addLink(l3_sw[i], hosts[2*i+1])
     
     topos = {'mytopo': (lambda: MyTopo())}
     

     执行结果

     

个人总结

在一开始输入调用python命令时遇到了无法找到的问题，后来经过查询可以经过修改软连接的方式来修正

这应该算是第一次正式的接触linux系统吧，的确遇到了很多问题，比如说在安装vmware tools的时候，缺少依赖不知道怎么继续处理，后来发现官方已经更改了安装的方式，可以直接拉取进行安装

sudo apt install open-vm-tools

通过安装vmware tools我们可以很方便的实现代码跨OS粘贴，文件跨OS拖放等神奇的操作。

第一次折腾linux系统还是挺考验耐心的，经常遇到七七八八奇奇怪怪的问题，一度以为自己快把系统给弄坏了，所以导出ova文件还是很有必要的，以防万一真的炸了还能快速的装回来。

一开始写自己的python代码的时候是直接在文本编辑器里写的，后来发现不好调试还是放在IDE里面（比如pycharm里）比较方便。为了写这个自定义的代码，去翻看了一下官方的文档和API，对整个mininet的思想以及用法也有了更加深刻的认识。

Mininet官网

Mininet的Python相关API