Mininet和Ryu控制器的连接的完整攻略
Mininet是一个开源的网络仿真平台，可以用于构建虚拟网络环境。Ryu是一个基于Python的SDN控制器，可以用于控制和管理SDN网络。在SDN网络中，Mininet和Ryu控制器的连接非常重要，本文将为您提供一份Mininet和Ryu控制器的连接的完整攻略，包括实现思路、操作步骤和两个示例说明。
实现思路
Mininet和Ryu控制器的连接的实现思路如下：
-
创建Mininet虚拟网络环境：使用Mininet创建虚拟网络环境，包括虚拟交换机、主机和链路等。
-
启动Ryu控制器：使用Ryu控制器启动SDN控制器，监听网络事件并控制网络行为。
-
连接Mininet和Ryu控制器：使用
ovs-vsctl命令将Mininet虚拟交换机连接到Ryu控制器。
操作步骤
Mininet和Ryu控制器的连接的操作步骤如下：
- 创建Mininet虚拟网络环境：使用Mininet创建虚拟网络环境，包括虚拟交换机、主机和链路等。
sudo mn --topo single,3 --mac --controller remote
在这个示例中，我们使用sudo mn命令创建一个包含3个主机的单交换机拓扑，并启用MAC地址学习和远程控制器。
- 启动Ryu控制器：使用Ryu控制器启动SDN控制器，监听网络事件并控制网络行为。
ryu-manager simple_switch_13.py
在这个示例中，我们使用ryu-manager命令启动一个名为simple_switch_13.py的Ryu控制器。
- 连接Mininet和Ryu控制器：使用
ovs-vsctl命令将Mininet虚拟交换机连接到Ryu控制器。
sudo ovs-vsctl set-controller s1 tcp:127.0.0.1:6633
在这个示例中，我们使用ovs-vsctl命令将Mininet虚拟交换机s1连接到Ryu控制器的IP地址和端口号tcp:127.0.0.1:6633。
示例1：使用Ryu控制器实现流量控制
在这个示例中，我们将使用Ryu控制器实现流量控制。可以按照以下步骤进行操作：
- 创建Mininet虚拟网络环境：使用Mininet创建虚拟网络环境，包括虚拟交换机、主机和链路等。
sudo mn --topo single,3 --mac --controller remote
在这个示例中，我们使用sudo mn命令创建一个包含3个主机的单交换机拓扑，并启用MAC地址学习和远程控制器。
- 启动Ryu控制器：使用Ryu控制器启动SDN控制器，监听网络事件并控制网络行为。
ryu-manager simple_switch_13.py
在这个示例中，我们使用ryu-manager命令启动一个名为simple_switch_13.py的Ryu控制器。
- 实现流量控制：在
simple_switch_13.py控制器中实现流量控制，例如限制主机1和主机2之间的带宽。
class SimpleSwitch13(app_manager.RyuApp):
OFP_VERSIONS = [ofproto_v1_3.OFP_VERSION]
def __init__(self, *args, **kwargs):
super(SimpleSwitch13, self).__init__(*args, **kwargs)
self.mac_to_port = {}
@set_ev_cls(ofp_event.EventOFPSwitchFeatures, CONFIG_DISPATCHER)
def switch_features_handler(self, ev):
datapath = ev.msg.datapath
ofproto = datapath.ofproto
parser = datapath.ofproto_parser
# Install table-miss flow entry
match = parser.OFPMatch()
actions = [parser.OFPActionOutput(ofproto.OFPP_CONTROLLER,
ofproto.OFPCML_NO_BUFFER)]
self.add_flow(datapath, 0, match, actions)
# Limit bandwidth between h1 and h2
match = parser.OFPMatch(in_port=1, eth_dst='00:00:00:00:00:02')
actions = [parser.OFPActionOutput(2)]
self.add_flow(datapath, 1, match, actions)
match = parser.OFPMatch(in_port=2, eth_dst='00:00:00:00:00:01')
actions = [parser.OFPActionOutput(1)]
self.add_flow(datapath, 1, match, actions)
def add_flow(self, datapath, priority, match, actions):
ofproto = datapath.ofproto
parser = datapath.ofproto_parser
inst = [parser.OFPInstructionActions(ofproto.OFPIT_APPLY_ACTIONS,
actions)]
mod = parser.OFPFlowMod(datapath=datapath, priority=priority,
match=match, instructions=inst)
datapath.send_msg(mod)
在这个示例中，我们在simple_switch_13.py控制器中实现了流量控制，限制了主机1和主机2之间的带宽。
- 测试流量控制：在Mininet中测试流量控制，例如在主机1和主机2之间进行ping测试。
h1 ping h2
在这个示例中，我们在Mininet中测试了流量控制，通过在主机1和主机2之间进行ping测试来验证流量控制是否生效。
示例2：使用Ryu控制器实现网络监控
在这个示例中，我们将使用Ryu控制器实现网络监控。可以按照以下步骤进行操作：
- 创建Mininet虚拟网络环境：使用Mininet创建虚拟网络环境，包括虚拟交换机、主机和链路等。
sudo mn --topo single,3 --mac --controller remote
在这个示例中，我们使用sudo mn命令创建一个包含3个主机的单交换机拓扑，并启用MAC地址学习和远程控制器。
- 启动Ryu控制器：使用Ryu控制器启动SDN控制器，监听网络事件并控制网络行为。
ryu-manager simple_monitor.py
在这个示例中，我们使用ryu-manager命令启动一个名为simple_monitor.py的Ryu控制器。
- 实现网络监控：在
simple_monitor.py控制器中实现网络监控，例如记录网络流量和主机之间的通信情况。
class SimpleMonitor(app_manager.RyuApp):
OFP_VERSIONS = [ofproto_v1_3.OFP_VERSION]
def __init__(self, *args, **kwargs):
super(SimpleMonitor, self).__init__(*args, **kwargs)
self.datapaths = {}
self.flow_stats = {}
self.port_stats = {}
self.time = time.time()
@set_ev_cls(ofp_event.EventOFPStateChange, [MAIN_DISPATCHER, DEAD_DISPATCHER])
def _state_change_handler(self, ev):
datapath = ev.datapath
if ev.state == MAIN_DISPATCHER:
if not datapath.id in self.datapaths:
self.logger.debug('register datapath: %016x', datapath.id)
self.datapaths[datapath.id] = datapath
self.flow_stats[datapath.id] = {}
self.port_stats[datapath.id] = {}
self.time = time.time()
elif ev.state == DEAD_DISPATCHER:
if datapath.id in self.datapaths:
self.logger.debug('unregister datapath: %016x', datapath.id)
del self.datapaths[datapath.id]
del self.flow_stats[datapath.id]
del self.port_stats[datapath.id]
@set_ev_cls(ofp_event.EventOFPFlowStatsReply, MAIN_DISPATCHER)
def _flow_stats_reply_handler(self, ev):
body = ev.msg.body
datapath = ev.msg.datapath
self.flow_stats[datapath.id] = body
@set_ev_cls(ofp_event.EventOFPPortStatsReply, MAIN_DISPATCHER)
def _port_stats_reply_handler(self, ev):
body = ev.msg.body
datapath = ev.msg.datapath
self.port_stats[datapath.id] = body
def _get_speed(self, now, pre, period):
if period:
return (now - pre) / (period)
else:
return 0
def _get_time(self, sec, nsec):
return sec + nsec / 1000000000.0
def _get_period(self, n_sec, n_nsec, p_sec, p_nsec):
return self._get_time(n_sec, n_nsec) - self._get_time(p_sec, p_nsec)
def _get_time_str(self):
return datetime.datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S.%f')
def _print_stats(self):
print('---------------------')
print('time: %s' % self._get_time_str())
for dp in self.datapaths.values():
print('datapath: %016x' % dp.id)
print(' flow')
print(' in-port eth-dst out-port packets bytes flow-speed(B/s)')
for stat in sorted([flow for flow in self.flow_stats[dp.id] if flow.priority == 1],
key=lambda flow: (flow.match['in_port'], flow.match['eth_dst'])):
print(' %-13s %-13s %-10s %-15s %-15s %s' % (
stat.match['in_port'], stat.match['eth_dst'],
stat.instructions[0].actions[0].port,
stat.packet_count, stat.byte_count,
self._get_speed(stat.byte_count,
self.flow_stats[dp.id][stat].byte_count,
self._get_period(stat.duration_sec,
stat.duration_nsec,
self.flow_stats[dp.id][stat].duration_sec,
self.flow_stats[dp.id][stat].duration_nsec)
)
))
print(' port')
print(' port_no rx-pkts rx-bytes rx-error tx-pkts tx-bytes tx-error port-speed(B/s)')
for stat in sorted(self.port_stats[dp.id], key=attrgetter('port_no')):
print(' %-13s %-15s %-15s %-15s %-15s %-15s %-15s %s' % (
stat.port_no, stat.rx_packets, stat.rx_bytes, stat.rx_errors,
stat.tx_packets, stat.tx_bytes, stat.tx_errors,
self._get_speed(stat.rx_bytes + stat.tx_bytes,
self.port_stats[dp.id][stat].rx_bytes + self.port_stats[dp.id][stat].tx_bytes,
self._get_period(stat.duration_sec,
stat.duration_nsec,
self.port_stats[dp.id][stat].duration_sec,
self.port_stats[dp.id][stat].duration_nsec)
)
))
print('\n')
def _request_stats(self, datapath):
self.logger.debug('send stats request: %016x', datapath.id)
ofproto = datapath.ofproto
parser = datapath.ofproto_parser
req = parser.OFPFlowStatsRequest(datapath)
datapath.send_msg(req)
req = parser.OFPPortStatsRequest(datapath, 0, ofproto.OFPP_ANY)
datapath.send_msg(req)
def _save_stats(self):
self._print_stats()
hub.sleep(INTERVAL)
for dp in self.datapaths.values():
self._request_stats(dp)
@set_ev_cls(ofp_event.EventOFPSwitchFeatures, CONFIG_DISPATCHER)
def switch_features_handler(self, ev):
datapath = ev.msg.datapath
self.logger.info("switch:%s connected", datapath.id)
self._request_stats(datapath)
def start(self):
self.logger.info('start monitoring')
self._print_stats()
self.monitor_thread = hub.spawn(self._save_stats)
在这个示例中，我们在simple_monitor.py控制器中实现了网络监控，记录了网络流量和主机之间的通信情况。
- 测试网络监控：在Mininet中测试网络监控，例如在主机之间进行ping测试并查看监控结果。
h1 ping h2
在这个示例中，我们在Mininet中测试了网络监控，通过在主机之间进行ping测试并查看监控结果来验证网络监控是否生效。
总结
本文为您提供了一份Mininet和Ryu控制器的连接的完整攻略，包括实现思路、操作步骤和两个示例说明。在实际应用中，可以根据具体需求使用Mininet和Ryu控制器来构建和管理SDN网络，并实现流量控制和网络监控等功能。
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