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

2.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。

b) 3台主机，每个主机都连接到同1台交换机上。

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。

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。
c)性能测试iPerf测试链路带宽

（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。
运行结果如下图所示：

代码如下：

#!/usr/bin/python
#创建网络拓扑
"""Custom topology example
Adding the 'topos' dict with a key/value pair to generate our newly defined
topology enables one to pass in '--topo=mytopo' from the command line.
"""
 
from mininet.topo import Topo
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import RemoteController,CPULimitedHost
from mininet.link import TCLink
from mininet.util import dumpNodeConnections
 
class MyTopo( Topo ):
    "Simple topology example."
 
    def __init__( self ):
        "Create custom topo."
 
        # Initialize topology
        Topo.__init__( self )
        L1 = 2
        L2 = L1 * 2 
        L3 = L2
        c = []
        a = []
        e = []
          
        # add core ovs  
        for i in range( L1 ):
                sw = self.addSwitch( 'c{}'.format( i + 1 ) )
                c.append( sw )
    
        # add aggregation ovs
        for i in range( L2 ):
                sw = self.addSwitch( 'a{}'.format( L1 + i + 1 ) )
                a.append( sw )
    
        # add edge ovs
        for i in range( L3 ):
                sw = self.addSwitch( 'e{}'.format( L1 + L2 + i + 1 ) )
                e.append( sw )
 
        # add links between core and aggregation ovs
        for i in range( L1 ):
                sw1 = c[i]
                for sw2 in a[i/2::L1/2]:
                # self.addLink(sw2, sw1, bw=10, delay='5ms', loss=10, max_queue_size=1000, use_htb=True)
			            self.addLink( sw2, sw1 )
 
        # add links between aggregation and edge ovs
        for i in range( 0, L2, 2 ):
                for sw1 in a[i:i+2]:
	                for sw2 in e[i:i+2]:
			            self.addLink( sw2, sw1 )
 
        #add hosts and its links with edge ovs
        count = 1
        for sw1 in e:
                for i in range(2):
                	host = self.addHost( 'h{}'.format( count ) )
                	self.addLink( sw1, host )
                	count += 1
topos = { 'mytopo': ( lambda: MyTopo() ) }

四、实验总结
· 问题1：开始想启动可视化工具，./miniedit.py出现 No such file or directory 问题。
出现原因：Ubuntu 装有多个版本的 Python ，mininet是基于python实现的，确切地说现在需要python3运行它，要让系统将python默认为是执行python3。
解决方法：直接输入pyuthon3,或者删除旧的软链接后，直接添加新的软链。
· 问题2: 在可视化工具中，设置完参数点击run后，整个界面直接消失。
出现原因：启动mniedit.py时没有使用sudo获得root权限。
解决方法：将启动代码改为sudo python3 miniedit.py。
· 问题3: file exist
出现原因：已经存在文件
解决方法：将之前试验保存的文件删除
· 问题4: 各种各样的错误
解决方法：先百度，百度查不到就重启虚拟机，基本能解决99%的问题。
· 实验心得：刚开始进行实验时，由于接触的是一个全新的系统，操作模式之类的都跟之前使用的Windows有很多不同，所以在进行一些基本操作上都有些吃力。还好后面通过百度将一些Linux常用操作进行学习，最后能够熟练使用这些操作并完成实验。
通过本次实践我熟悉掌握了一些常用Linux命令，能够使用Mininet的可视化工具生成拓扑、命令行生成特定拓扑、Python脚本编写自定义拓朴，并在交互界面管理SDN拓扑。了解到Mininet可以很方便地创建一个支持SDN的网络：host就像真实的电脑一样工作，可以使用ssh登录，启动应用程序，程序可以向以太网端口发送数据包，数据包会被交换机、路由器接收并处理。有了这个网络，就可以灵活地为网络添加新的功能并进行相关测试，然后轻松部署到真实的硬件环境中。
完成整个实验之后还是有一点小小的成就感，这是我第一次接触Linux这个全新的未知的系统，并且完成了我的第一次实践，总的来说实验还是蛮成功的，基本完成老师的要求，并完成了老师的进阶要求。