基于ODL與mininet的實(shí)驗(yàn)環(huán)境架構(gòu)

為便于學(xué)習(xí)者使用，實(shí)驗(yàn)環(huán)境采用虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)，依據(jù)目前計(jì)算機(jī)的主流配置，具體使用軟件如下：VMware Workstation12；Ubuntu14.04 desktop；distribution-karaf-0.3.3-Lithium-SR3（ODL版本）；jdk-8u73-linux-x64；apache-maven-3.3.9。實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求能夠連接Internet，以便安裝mininet。

基本環(huán)境搭建

1安 裝VMware Workstation12并注冊(cè)key。

2安 裝Ubuntu 14.04 desktop到VMware Workstation中，并設(shè)置該虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為NAT模式。

圖1 下載到虛擬機(jī)

圖2 添加環(huán)境變量

具體操作請(qǐng)自行百度，本文不做闡述。系統(tǒng)安裝后可以啟用SSH服務(wù)，禁用防火墻、SELinux服務(wù)，便于集中精力完成流表控制。

ODL運(yùn)行環(huán)境搭建

下 載distributionkaraf-0.3.3-Lithium-SR3（ODL版 本）、jdk-8u73-linux-x64、apachemaven-3.3.9到Ubuntu虛擬機(jī)內(nèi)，如圖1所示。

1.JDK環(huán)境安裝

利用CTRL+ALT+T啟動(dòng)終端，在終端中進(jìn)行如下操作：

（1）利用mkdir命令創(chuàng)建目錄/usr/lib/jvm ：sudo mkdir/usr/lib/jvm

（2）解壓下載的JDK包到該目錄：sudo tar-xzvf jdk-8u73-linux-x64.tar.gz-C/usr/lib/jvm

（3）為便于操作和記憶，改目錄名為java ：

sudo mv/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_73 /usr/lib/jvm/java

2. Maven環(huán)境安裝

（1）解壓下載的Maven包到/usr/lib/jvm目錄：

sudotar-xzvf apache-maven-3.3.9-bin.tar.gz-C/usr/lib/jvm

（2）同樣修改目錄名稱為maven：

sudo mv/usr/lib/jvm/apache-maven-3.3.9/usr/lib/jvm/maven

3.設(shè)置環(huán)境變量，使java與maven工作

利 用gedit打 開~/.bashrc文件，在文件末位添加環(huán)境變量，如圖2所示。

利用命令source~/.bashrc使環(huán)境變量生效，并可以利用echo命令查看環(huán)境變量是否生效。

4.驗(yàn)證環(huán)境是否成功

在終端輸入mvn-v看顯示內(nèi)容是否成功顯示設(shè)置的Maven home，Java home等信息，如圖3所示。

5.安裝并運(yùn)行ODL控制器

（1）利 用tar命令解壓ODL壓縮包：tar-xzvf distribution-karaf-0.3.3-Lithium-SR3.tar.gz

（2）進(jìn)入distributionkaraf-0.3.3-Lithium-SR3/bin目錄：cd distributionkaraf-0.3.3-Lithium-SR3/bin

（3）利用./karaf啟動(dòng)ODL，啟動(dòng)成功如圖4所示。

mininet環(huán)境架構(gòu)

1.mininet安裝

（1）安裝git工具：sudo apt-get install git

圖3 查看顯示內(nèi)容

圖4 成功啟動(dòng)

圖5 查看端口是否在監(jiān)聽

（2）利用git下載mininet：git clone git://github.com/mininet/mininet

（3）安裝mininet與OpenVSwitch（后面簡(jiǎn)稱OVS）

cd mininet

git tag

#版本檢測(cè)

gitcheckout-b2.2.2

#切換版本到2.2.2

cd util

./install.sh -a

#安裝mininet

2.測(cè)試mininet是否安裝成功

（1）測(cè)試mininet是否安裝成功：sudo mn --test pingall。

（2）查看mininet版本：mn --version

（3）查看OVS版本：ovsofctl --version

上述命令均成功說(shuō)明mininet及OVS安裝成功。

3.mininet與ODL連接

為了便于mininet與ODL連接并實(shí)現(xiàn)通過(guò)ODL控制mininet中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，ODL中需要安裝幾個(gè)feature：用于Web瀏覽器訪問(wèn)ODL的odl-dlux-all；用于發(fā)現(xiàn)主機(jī)節(jié)點(diǎn)的odll2switch-all；用于訪問(wèn)北向接口的odl-restconfigall等。

在啟動(dòng)后的ODL命令行界面執(zhí)行如下命令安裝：

feature:install odldlux-all

feature:install odll2switch-all

feature:install odlrestconf-all

安裝好后通過(guò)netstat-tnl命令查看6633、6653、8181端口是否監(jiān)聽，即相應(yīng)服務(wù)是否啟動(dòng)。

如果端口已在監(jiān)聽說(shuō)明正常工作，如圖5所示。其中，6653、6633端口啟動(dòng)可能需要等待較長(zhǎng)時(shí)間，取決于計(jì)算機(jī)性能。

至此，mininet就可以與ODL連接了。mininet連接ODL可以采用mn命令，也可以使用mininet下的圖形化腳本minedit.py連接。

yangUI流表控制實(shí)現(xiàn)

為了便于操作，本文采用圖形化腳本miniedit.py建立仿真拓?fù)?，然后與ODL建立連接。

建立mininet的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⑴cODL建立連接

1.進(jìn)入mininet的example目錄，利用“sudo./miniedit.py”啟動(dòng)圖形界面建立如圖6所示拓?fù)?。其中c0為控制器，設(shè)置其屬性如下：Controller Port為 6653；Controller Type為Remote Controller；Protocol為TCP；I P Address根據(jù)ODL服務(wù)器所在主機(jī)IP地址填寫，由于本實(shí)驗(yàn)環(huán)境的mininet與ODL建立在同一服務(wù)器中，所以，可以寫127.0.0.1。h1與h2主機(jī)的地址采用了默認(rèn)的10.0.0.0/8段的網(wǎng)址，如10.0.0.1與10.0.0.2。

圖6 建立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖7 設(shè)置界面

圖8 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

2.利用miniedit中的edit菜單中的Preferences對(duì)話框設(shè)置主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址，勾選Start CLI，并設(shè)置OVS使用的OpenFlow版本，本實(shí)驗(yàn)環(huán)境采用默認(rèn)，如圖7所示。

通過(guò)ODL的yangUI查看流表

1.通過(guò)Web方式登錄ODL，賬戶與密碼默認(rèn)均為admin。登錄成功后可以看到交換機(jī)設(shè)備，但未見主機(jī)，此時(shí)，在mininet提示符下輸入pingall命令產(chǎn)生數(shù)據(jù)流，再次登錄就可以看到完整的拓?fù)淞?，如圖8所示。

2.在mininet提示符下輸入“sh ovs-ofctl dumpflows s1”就可以看到交換機(jī)s1的完整流表情況。

3.在ODL的yangUI界面下定位到opendaylightinvertory下的operational下的nodes選項(xiàng)，利用下面path中的GET動(dòng)作，可以獲取到當(dāng)前拓?fù)涞乃辛鞅硇畔ⅰ?/p>

4.在yangUI獲取的流表信息與mininet中顯示的流表信息比較，可以得出相應(yīng)的各選項(xiàng)的含義。如本環(huán)境中，node id為“openflow:1”，交換機(jī)s1的node-connector id為“openflow:1:LOCAL”，主機(jī)的node-connector id為“openflow:1:1” 和“openflow:1:2”

由于本文主要分析流表控制，所以主要查看table list項(xiàng)，在里面找到table項(xiàng)，即id為0的表，這里面的flow list內(nèi)容就對(duì)應(yīng)在mininet中查看到的流表內(nèi)容。

其 中flow list中id為#UF$TABLE*0-1到#UF$TABLE*0-4對(duì)應(yīng)初始的流表，id為#UF$TABLE*0-5和#UF$TABLE*0-6對(duì) 應(yīng)priority為10的默認(rèn)流表，通過(guò)比較yangUI中的流表內(nèi)容與mininet中顯示的流表信息可以理解yangUI中各選項(xiàng)含義。如match項(xiàng)、action項(xiàng)、priority項(xiàng) 和table_id項(xiàng)，通過(guò)這些選項(xiàng)的含義理解，就可以利用yangUI給網(wǎng)絡(luò)下發(fā)流表控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流向了。

通過(guò)yangUI下發(fā)流表

通過(guò)前文的操作理解，本部分通過(guò)流表下發(fā)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)流控制，從而讓讀者結(jié)合文章上下文理解流表控制的操作。

流表下發(fā)前在mininet中利用pingall可看到主機(jī)間可正常通信，并可利用sh ovs-ofctl dump-flows s1看到s1的流表情況。

下面利用yangUI的流表下發(fā)功能實(shí)現(xiàn)控制mininet中仿真的網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)間不能通信。

首先在ODL的yangUI界面下選擇opendaylightinvertory下的config下的nodes選項(xiàng)。然后展開下方的nodes，設(shè)置如下：

node id 為openflow:1；添 加 table list（id為 0）項(xiàng)下的 flow list（id 為 0）項(xiàng)，在match項(xiàng)中采用了 ethernet-match，利 用主機(jī)MAC地址匹配，利用instruction list添加具體動(dòng)作，instruction為apply-action-case，具體動(dòng)作為drop-actioncase。為使新的流表工作，需要將優(yōu)先級(jí)調(diào)高，此處priority設(shè)置為12（因?yàn)槟J(rèn)流表的優(yōu)先級(jí)為10，所以新流表的優(yōu)先級(jí)要高于原先的流表優(yōu)先級(jí)才能工作），最后的table id設(shè)置為0。

設(shè)置好選項(xiàng)后將path中的動(dòng)作設(shè)置為PUT，點(diǎn)send下發(fā)流表，成功后在ubuntu下的mininet中利用sh ovs-ofctl dumpflows s1命令查看流表是否下發(fā)成功。

此時(shí)，主機(jī)h1與h2就不能正常通信了。

如果需要控制網(wǎng)絡(luò)再次正常通信，可再次下發(fā)流表，如將原先下發(fā)流表的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為14，動(dòng)作為output-action-case，具體的output-nodeconnector設(shè)置為 1，其他設(shè)置不變（即參考前面的設(shè)置），再次下發(fā)后，主機(jī)間就可正常通信了。

總結(jié)：通過(guò)前面的操作就可以實(shí)現(xiàn)初步的SDN網(wǎng)絡(luò)控制了，在實(shí)際操作中如果發(fā)現(xiàn)流表下發(fā)不成功的情況，一般而言就是漏設(shè)了相關(guān)項(xiàng)，如table id，flow id等。本文主要探討了通過(guò)支持ODL南向協(xié)議的yangUI插件下發(fā)流表的操作內(nèi)容，相對(duì)簡(jiǎn)單，主要為初學(xué)者引路。