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
  • Mininet的安装
  • Ryu的安装
  • Mininet的使用
  • Ryu的使用
  
  

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

Step2(获取Mininet源代码): git clone http://github.com/mininet/mininet.git

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

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

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

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：

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：

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：

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