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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mininet和ryu控制器的连接

Mininet和Ryu控制器的连接的完整攻略

实现思路

操作步骤

示例1：使用Ryu控制器实现流量控制

示例2：使用Ryu控制器实现网络监控

总结

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