实验1：SDN拓扑实践

Posted 2021-09-15 minglaingzi

实验1：SDN拓扑实践

一、实验目的

1. 能够使用源码安装Mininet；
2. 能够使用Mininet的可视化工具生成拓扑；
3. 能够使用Mininet的命令行生成特定拓扑；
4. 能够使用Mininet交互界面管理SDN拓扑；
5. 能够使用Python脚本构建SDN拓扑。

二、实验环境

1. 下载虚拟机软件Oracle VisualBox 或 VMware；
2. 在虚拟机中安装Ubuntu 20.04 Desktop amd64；

三、实验要求

（一）基本要求

1. 在Ubuntu系统的home目录下创建一个目录，目录命名为学号。
1. 在创建的目录下，完成Mininet的源码安装。

3. 使用Mininet可视化工具，生成下图所示的拓扑，并保存拓扑文件名为学号.py

4.使用Mininet的命令行生成如下拓扑：
a) 3台交换机，每个交换机连接1台主机，3台交换机连接成一条线。
在终端输入命令：

sudo mn --topo linear,3

b) 3台主机，每个主机都连接到同1台交换机上。
在终端输入命令

sudo mn --topo single,3

5. 在4 b)的基础上，在Mininet交互界面上新增1台主机并且连接到交换机上，再测试新拓扑的连通性。
新建一台主机名为h4，将主机h4与交换机s1相连，其命令为

py net.addHost(\'h4\') 
py net.addLink(s1, h4)

使用pingall命令,发现新加入的主机h4不能与h1,h2,h3相连

6. 编辑（一）中第3步保存的Python脚本，添加如下网络性能限制，生成拓扑：
a) h1的cpu最高不超过50%；
b) h1和s1之间的链路带宽为10，延迟为5ms，最大队列大小为1000，损耗率50。

addHost()可对主机cpu进行设置，以百分数的形式； addLink()可以设置带宽bw、延迟delay、最大队列的大小max_queue_size、 损耗率loss。

在命令行输入

net.addHost(\'h1\', cpu=0.5)
net.addLink(h1, s1, bw=10, delay=\'5ms\',max_queue_size=1000, loss=50, use_htb=True)

（二）进阶要求

编写Python脚本，生成如下数据中心网络拓扑，要求

• 编写.py拓扑文件，命名为“学号_fattree.py”

• 必须通过Mininet的custom参数载入上述文件，不得直接使用miniedit.py生成的.py文件；

• 设备名称必须和下图一致；

• 使用Python的循环功能实现，不得在代码中手工直接添加设备和链路。
  

from mininet.topo import Topo
 class MyTopo(Topo):
def __init__(self):
	# initilaize topology
	Topo.__init__(self)
	# add hosts
	hosts=[]
	for i in range(17):
		h=self.addHost("h"+str(i))
		hosts.append(h)
	#add switchs	
	switchs=[]
	for i in range(15):
		s=self.addSwitch("s"+str(i))
		switchs.append(s)
		
	# add links between switchs
	for i in range(3):
		for j in range(3,7):
			self.addLink(switchs[i-1],switchs[j-1])
	
	for i in range(3,5):
		for j in range(7,11):
			self.addLink(switchs[i-1],switchs[j-1])
	
	for i in range(5,7):
		for j in range(11,15):
			self.addLink(switchs[i-1],switchs[j-1])
			
	# add links between switchs and hosts
	for i in range(9):
		self.addLink(switchs[5+i],hosts[2*i-2])
		self.addLink(switchs[5+i],hosts[2*i-1])

topos = {\'mytopo\': (lambda: MyTopo())}

在终端输入命令

sudo mn --custom 031902143_fattree.py --topo mytopo

四、实验心得

1. 实验难度：中等
2. 实验过程中遇到的困难及解决办法：
   • 安装虚拟机的时候，遇到报错No module named pip后来在终端输入sudo ln -s /usr/bin/python3 /usr/bin/python安装python解决问题
   • 在打开虚拟机输入密码之后总是出现长时间的黑屏，重启虚拟机也得不到解决，后来发现关闭虚拟机，在终端输入命令netsh winsock reset再打开重启Ubuntu
     
   • 在打开python文件的时候一定要定位在这个文件的目录下，不然终端找不到python文件
3. 个人感想：第一次接触虚拟机，在慢慢的摸索中对虚拟机逐渐熟悉。一开始想在代码中手动添加设备和链路，后来发现用python的循环功能能够高效的生成多个设备和链路，如果手动输入就要进行无数次的循环输入。通过这次试验了解了网络拓扑以及虚拟机，希望后续的学习能够更加深入地了解。