SDN 網絡系統之 Mininet

時間 2019-11-11

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SDN 與 Mininet 概述html

SDN 全名爲（Software Defined Network）即軟件定義網絡，是現互聯網中一種新型的網絡創新架構,其核心技術 OpenFlow 經過網絡設備控制面與數據面分離開來,從而實現網絡流量的靈活控制,爲網絡及應用提供了良好的平臺。而 Mininet 是一個輕量級軟件定義網絡和測試平臺；它採用輕量級的虛擬化技術使一個單一的系統看起來像一個完整的網絡運行想過的內核系統和用戶代碼，也可簡單理解爲 SDN 網絡系統中的一種基於進程虛擬化平臺，它支持 OpenFlow、OpenvSwith 等各類協議，Mininet 也能夠模擬一個完整的網絡主機、連接和交換機在同一臺計算機上且有助於互動開發、測試和演示，尤爲是那些使用 OpenFlow 和 SDN 技術；同時也可將此進程虛擬化的平臺下代碼遷移到真實的環境中。node

Mininet 實現的特性python

支持 OpenFlow、OpenvSwitch 等軟定義網路部件
支持系統級的還原測試，支持複雜拓撲，自定義拓撲等
提供 Python API, 方便多人協做開發
很好的硬件移植性與高擴展性
支持數千臺主機的網絡結構

Miniet 實現與工做流程linux

Mininet 的安裝方式比較簡單經過 Git 源碼和自帶的安裝腳本方式便可安裝在 Linux 系統中，這裏我採用了默認安裝全部 Mininet 相關的相關套件，如：OpenFlow、POX 等工具會默認保存在當前用戶的家目錄。git

# git clone git://github.com/mininet/mininet
# cd mininet/util/
# ./install.sh -a
# ls
mininet of-dissector oflops oftest openflow poxgithub

建立網絡web

圖 1.簡單網絡示例圖
shell

因爲 Mininet 支持自定義網絡，這裏先引用一個簡單網絡示例如圖 1，在 Mininet 網絡系統中直接輸入 mn 命令，能夠在此係統中建立單層的拓撲網絡，從中默認建立了兩臺 host 和一個交換機，而且激活了控制器和交換機。同時也能夠經過命令 net 查看到鏈路狀況，先簡單列出了示例，如在 Mininet 系統中啓用 Web 服務器與客戶端。bash

# mn
*** Creating network
*** Adding controller
*** Adding hosts:
h1 h2
*** Adding switches:
s1
*** Adding links:
(h1, s1) (h2, s1)
*** Configuring hosts
h1 h2
*** Starting controller
*** Starting 1 switches
s1
*** Starting CLI:
mininet>服務器

啓用與關閉 Web 服務

在 Mininet 環境中可方便創建一個 Web 服務器，從下面示例中能夠看到從 host1 創建了一個 Web 服務器，並從另一臺 Host 主機想 Web 服務器獲取 HTTP 請求。

mininet> h1 python -m SimpleHTTPServer 80 & #在主機 h1 開啓 Web 服務
mininet> h2 wget -O - h1 #主機 h2 上下載 h1 web 站點內容
--2013-11-04 00:05:40-- http://10.0.0.1/
Connecting to 10.0.0.1:80... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
…………
Length: 760 [text/html
< !DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 3.2 Final//EN"><html>
<title>Directory listing for /</title>
<li><a href=".bash_history">.bash_history</a>
</li><li><a href=".wireshark/">.wireshark/</a>
</li><li><a href="install-mininet-vm.sh">install-mininet-vm.sh</a>
</li><li><a href="mininet/">mininet/</a>
</li><li><a href="of-dissector/">of-dissector/</a>
</li><li><a href="oflops/">oflops/</a>
</li><li><a href="oftest/">oftest/</a>
</li><li><a href="openflow/">openflow/</a>
</li><li><a href="pox/">pox/</a>

<hr />

</li></html>

0K 100% 1.65M=0s
2013-11-04 00:05:40 (1.65 MB/s) - written to stdout [760/760]

mininet> h1 kill %python # 殺掉 web 進程
10.0.0.2 - - [04/Nov/2013 00:05:40] "GET / HTTP/1.1" 200 -
bash: line 23: kill: python: ambiguous job spec
Ping 測試

在 Mininet 系統上，實現兩主機互連測試。

mininet> h1 ping -c4 h2
PING 10.0.0.2 (10.0.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_req=1 ttl=64 time=1.55 ms
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_req=2 ttl=64 time=0.094 ms
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_req=3 ttl=64 time=0.075 ms
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_req=4 ttl=64 time=0.071 ms

--- 10.0.0.2 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3006ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.071/0.448/1.553/0.638 ms

查看節點與連接

mininet> nodes
available nodes are:
c0 h1 h2 s1
mininet> net
h1 h1-eth0:s1-eth1
h2 h2-eth0:s1-eth2
s1 lo: s1-eth1:h1-eth0 s1-eth2:h2-eth0
c0

自定義拓撲

Mininet 支持自定義拓撲結構，在 mininet/custom 目錄下給出了一個實例，如在 topo-2sw-2host.py 文件中定義了一個 mytopo，則能夠經過--topo 選項來指定使用這一拓撲:
圖 2. 自定拓撲示例

因爲 Mininet 也支持參數化拓撲，經過 Python 代碼也能夠建立一個靈活的拓撲結構,也可根據自定義傳遞進去的參數進行配置，而且可重用到多個環境中，下面簡短列出其代碼的大體結構及含義。

#!/usr/bin/python

from mininet.topo import Topo
from mininet.net import Mininet
from mininet.util import dumpNodeConnections
from mininet.log import setLogLevel

class SingleSwitchTopo(Topo):
def __init__(self, n=2, **opts):
Topo.__init__(self, **opts)
switch = self.addSwitch('s1') #添加一個交換機在拓撲中
for h in range(n):
host = self.addHost('h%s' % (h + 1)) #添加主機到拓撲中
self.addLink(host, switch) #添加雙向鏈接拓撲

def simpleTest():
topo = SingleSwitchTopo(n=4)
net = Mininet(topo) #主要類來建立和管理網絡
net.start() #啓動您的拓撲網絡
print "Dumping host connections"
dumpNodeConnections(net.hosts) #轉存文件鏈接
print "Testing network connectivity"
net.pingAll() #全部節點彼此測試互連
net.stop() #中止您的網絡

if __name__ == '__main__':
setLogLevel('info') # 設置 Mininet 默認輸出級別，設置 info 它將提供一些有用的信息
simpleTest()

驗證參數化拓撲結構

# python test-single.py
*** Creating network
*** Adding controller
*** Adding hosts:
h1 h2 h3 h4
*** Adding switches:
s1
*** Adding links:
(h1, s1) (h2, s1) (h3, s1) (h4, s1)
*** Configuring hosts
h1 h2 h3 h4
*** Starting controller
*** Starting 1 switches
s1
Dumping host connections
h1 h1-eth0:s1-eth1
h2 h2-eth0:s1-eth2
h3 h3-eth0:s1-eth3
h4 h4-eth0:s1-eth4
Testing network connectivity
*** Ping: testing ping reachability
h1 -> h2 h3 h4
h2 -> h1 h3 h4
h3 -> h1 h2 h4
h4 -> h1 h2 h3
*** Results: 0% dropped (12/12 received)

名字空間 namespace

一般狀況下，主機界面有用獨立的名字空間 namespace，而控制節點跟交換節點都在根名字空間（root namespace）中。若是想要讓全部節點擁有各自的名字空間，須要添加 --innamespace 參數，即執行：mn --innamespace

# mn --innamespace --switch user
*** Creating network
*** Adding controller
*** Adding hosts:
h1 h2
*** Adding switches:
s1
*** Adding links:
(h1, s1) (h2, s1)
c0 < -> s1
*** Testing control network
s1 -> c0
c0 -> s1
*** Results: 0% dropped (2/2 received)

*** Configuring hosts
h1 h2
*** Starting controller
*** Starting 1 switches
s1
*** Starting CLI:

Mininet 經常使用操做

表 1.Mininet 經常使用指令

名稱	做用
nodes	查看所有節點
net	查看鏈路信息
dump	輸出各節點的信息
h1 ping -c 4 h2	測試主機之間的連通性
iperf	兩個節點之間用指定簡單的 TCP 測試
iperfudp	兩個節點之間用指定款單 udp 進行測試
noecho	運行交互窗口，關閉迴應
pingpair	兩個主機將互 ping
help	列出命令文檔，查看命令幫助： help command
dpctl	在全部叫交換機
exit/quit	退出 mininet 命令行
hX ifconfig	查看當前那主機的 ip 地址，如： h1 ifconfig
py/sh	執行 python 表達式或運行外部 shell 程序

原文來自：http://www.linuxprobe.com/sdn-mininet.html

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