实验一 SDN拓扑实践

一、实验目的

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

二、实验环境

Ubuntu 20.04 Desktop amd64

三、实验要求

（一）基本要求

1.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。

2.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。

3.在2 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。

4.编辑（一）中第1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。

运行结果

(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):

        Topo.__init__(self)
        L1 = 2
        L2 = L1 * 2
        L3 = L2 * 2

        core_sw = []
        aggregation_sw = []
        edge_sw = []

        # add core ovs
        for i in range(L1):
            sw = self.addSwitch('s{}'.format(i + 1))
            core_sw.append(sw)

        for i in core_sw:
            print(i);

        # add aggregation ovs
        for i in range(L2):
            sw = self.addSwitch('s{}'.format(L1 + i + 1))
            aggregation_sw.append(sw)


        # add edge ovs
        for i in range(L3):
            sw = self.addSwitch('s{}'.format(L1 + L2 + i + 1))
            edge_sw.append(sw)

        # add links between core and aggregation ovs
        for i in range(L1):
            sw1 = core_sw[i]
            for sw2 in aggregation_sw:
                self.addLink(sw1, sw2)

        # add links between aggregation and edge ovs
        for i in range(L2):
            sw1 = aggregation_sw[i]
            for j in range(L2):
                sw2 = edge_sw[int(i/2) * L2 + j]
                self.addLink(sw1, sw2)

        #add hosts and its links with edge ovs
        count = 1;
        for sw in edge_sw:
            for i in range(2):
                host = self.addHost('h{}'.format(count))
                self.addLink(sw, host)
                count += 1

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

运行结果

个人总结

• 在刚开始进入Mininet可视化工具时，由于虚拟机无法确定Python版本，所以需要在终端内使用 sudo python3 miniedit.py来连接python3版本
• 在执行修改以学号为命名的.py文件时，会遇到在添加网络性能限制后无法保存文件，需要先在终端使用sudo chmod 777 命令先解开权限以后才可以进行下一步操作，其中还有sudo chmod +x 和 sudo chmod 666可以改为可编写和可执行文件
• 在此实验中学会了如何用python脚本来实现简单的拓扑结构，以及了解了mininet中一些函数的用法
  -在进行带宽测试时，利用到xterm通过发送包测试丢包率，延迟，带宽，在不超过max_queue_size的情况下几乎不丢包，超过之后严重丢包，同时在命令行窗口执行iperf测试h1主机与其他主机之间的带宽，ping h1 h4也可以实现发送包的操作。
• 最后这次实验使我熟悉了对mininet工具的使用，深刻理解SDN网络拓扑结构，也学习了python在网络中的用法

有关参考

-https://www.bookstack.cn/read/mininet_book/operation-xterm.md
-https://www.cnblogs.com/ssyfj/p/11725114.html#一常用内部交互命令不可修改网络结构
-https://blog.csdn.net/smiling_sweety/article/details/116675038