2019 SDN上机第3次作业

1. 利用Mininet仿真平台构建如下图所示的网络拓扑，配置主机h1和h2的IP地址（h1:10.0.0.1，h2:10.0.0.2），测试两台主机之间的网络连通性

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创建拓扑并配置IP，并开启CLI，控制器类型先选择OpenFlow Reference

测试其连通性

h1 ping h2

2. 利用Wireshark工具，捕获拓扑中交换机与控制器之间的通信数据，对OpenFlow协议类型的各类报文（hello, features_request, features_reply, set_config, packet_in, packet_out等）进行分析，对照wireshark截图写出你的分析内容。

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在any中捕获（要先打开wireshark，再进行拓扑的创建，否则有可能接收不到hello等包）

• Hello消息
  
  控制器端口为6633，最高支持OpenFlow 1.0版本
  
  交换机端口为50032，最高支持OpenFlow 1.3版本

建立连接，使用OpenFlow 1.0版本。
在双方支持的最高版本号不一致的情况下，协商的结果将以较低的OpenFlow版本为准。如果双方协商不一致，还会产生Error消息。

• Features消息

• Features_request
  
  控制器6633端口，交换机50032端口，长度为8

• Set_config
  
  知道了交换机的特性之后就要配置交换机了。OpenFlow 交换机只有两个属性需要控制器配置：
  Config flags：0x0000
  Max bytes of packet：0x0080

• Features_reply
  
  交换机端口50032，控制器6633端口

Features 消息包括 OpenFlow Header 和 Features Reply Message
对照Features Reply Message结构

struct ofp_switch_features{
    struct ofp_header header;
    uint64_t datapath_id; /*唯一标识 id 号*/
    uint32_t n_buffers; /*交缓冲区可以缓存的最大数据包个数*/
    uint8_t n_tables; /*流表数量*/
    uint8_t pad[3]; /*align to 64 bits*/
    uint32_t capabilities; /*支持的特殊功能，具体见 ofp_capabilities*/
    uint32_t actions; /*支持的动作，具体见 ofp_actions_type*/
    struct ofp_phy_port ports[0]; /*物理端口描述列表，具体见 ofp_phy_port*/
};

• Packet_in

有两种情况会触发交换机向控制器发送 Packet-in 消息：
1、当交换机收到一个数据包后，查找流表。如果流表中有匹配条目，则交换机按照流表所指示的 action 列表处理数据包。如果没有，则交换机将数据包封装在 Packet-in 消息中发送给控制器处理，注意这时候数据包仍然会被放进缓冲区等待处理而不是被丢弃。
2、数据包在流表中有匹配的条目，但是其中所指示的 action 列表中包含转发给控制器的动作（Output = CONTROLLER），注意这时候数据包不会被放进缓冲区。
Packet-in消息格式如下：

struct ofp_packet_in {
    struct ofp_header header;
    uint32_t buffer_id; /*Packet-in消息所携带的数据包在交换机缓存区中的ID*/
    uint16_t total_len; /*data字段的长度*/
    uint16_t in_port; /*数据包进入交换机时的端口号*/
    uint8_t reason; /*发送Packet-in消息的原因，具体见 ofp_packet_in_reason*/
    uint8_t pad;
    uint8_t data[0]; /*携带的数据包*/
};

• Packet_out
  
  控制器6633端口，交换机50032端口。
  Packet_out消息格式如下：

  struct ofp_packet_out {
  struct ofp_header header;
  uint32_t buffer_id; /交换机缓存区id，如果为-1则指定的为packet-out消息携带的data字段/
  uint16_t in_port;
  uint16_t actions_len; /action列表的长度，可以用来区分actions和data段/
  struct ofp_action_header actions[0]; /动作列表/
  uint8_t data[0]; /数据缓存区，可以存储一个以太网帧，可选/
  };

• Flow_mod
  
  

查看Flow_mod，控制器通过6633端口向交换机50032端口、交换机50042端口下发流表项，指导数据的转发处理

3.将控制器从OpenFlow reference改成OVS controller

改成ovs，记得要将原先的拓扑清除

在hello报文中可以发现控制器支持的OpenFlow版本从1.0变成了1.3，因此，经过协商交换机和控制器之间将通过1.3版本的OpenFlow协议进行通信

• Flow_mod