Pox组件

最近在学习Pox，为了加深印象，对Pox wiki中的Pox组件写了些笔记。

 

按照组件的功能进行分类：

 

L2层地址学习、洪泛

forwarding.hub

forwarding.l2_learning

forwarding.l2_pairs

forwarding.l2_multi

forwarding.l2_nx

 

L3层地址学习

forwarding.l3_learning

 

构建拓扑

openflow.discovery

openflow.spanning_tree

forwarding.topo_proactive

 

openflow 连接相关

openflow.of_01

misc.full_payload

openflow.keepalive

 

pox内部服务

py

web.webcore

messenger

openflow.debug

pox网络服务应用

proto.arp_responder

proto.pong

proto.dns_spy

proto.dhcp_client

proto.dhcpd

misc.nat

misc.ip_loadbalancer

 

pox功能扩展

info.packet_dump

misc.of_tutorial

misc.mac_blocker

misc.gephi_topo

openflow.webservice

 

 

 

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原文档 Stanford Pox wiki https://openflow.stanford.edu/display/ONL/POX+Wiki#POXWiki-ComponentsinPOX

 

组件说明

py

POX的交互式Python解释执行组件，用于DEBUG和交互式实验。默认执行，除非添加命令 --no-cli。其他组件可以向该解释器添加函数和值。

 

forwarding.hub

该组件每个交换机添加洪泛通配符规则，将所有交换机等效于ethernet集线器

 

forwarding.l2_learning

该组件使opennflow交换机实现 L2链路层上的地址学习（类似网桥？）。但当该组件学习地址学习时，向流表下发的规则会尽可能的准确，而不仅仅是L2层的地址。例如不同的TCP连接将产生不同的表项。

 

forwarding.l2_pairs

类似于forwarding.l2_learning，l2_pairs让交换机进行地址学习，但该组件是尽可能的简化规则学习，所有安装的表项时只使用L2层信息（如Mac地址）。

 

forwarding.l3_learning

该组件并不是一个完整的Router，该组件是可POX的packet library（代码）的一个实现样例，可以构造ARP请求和回复。l3_learning关心IP从哪来，但并不关心IP的填充域，如子网等。

 

forwarding.l2_multi

L2层地址学习，但该层的学习不是单个交换机的独立学习，而是通过openflow.discovery交换机之间交换拓扑信息，学习整个网络的拓扑结构。只要网络中有一个交换机学习到一个新的Mac地址及其位置，所有的交换机就都能学会。

 

 

forwarding.l2_nx

Open vSwitch的quick-and-dirty组件，需要使用Openvswitch的Nicira扩展安装。

 

 

forwarding.topo_proactive

基于重要拓扑的IP地址安装规则。通过DHCP进行地址分配。所有的主机都必须用指定的IP地址，绝大部分规则都是主动安装（？）。该组件被添加至聚合规则复用分支中，路由编码基于l2_multi组件。该组件依赖openflow.discovery以及openflow.spanning_tree组件（有待确认）。

 

 

openflow.spanning_tree

该组件使用discovery组件来创建网络拓扑的视图，构造一棵生成树，然后使不在生成树中的交换机端口的洪泛功能失效，使得网络中不存在洪泛回路。需要注意的是该组件同生成树协议没有很大关系，只是有相似的目的。两个选项：

--no-flood，只要交换机连接上了就使该交换机的所有端口洪泛失效，对于某些端口，稍后将使能。

--hold-down，防止洪泛控制在一个完整的发现回路完成前被改变

因此该组件最安全的的使用方法是

openflow.spanning_tree --no-flood --hold-down .

 

openflow.webservice

Openflow的一个简单JSON-RPC-ish web service交互式接口，由of_service信息服务派生而来，依赖于webcore组件。可以使用HTTP POST方式发送JSON进行访问。

目前支持的方法有：

method

 

get_flow_stats，获取流表的表项

get_switch_desc，获取指定交换机详细信息

get_switches，获取交换机列表和基本信息

set_table , 设置指定交换机的流表

 

 

web.webcore

在Pox进程中启动一个web服务，其他组件可以通过它提供静态或动态内容。

 

messenger

该组件通过双向JSON消息为POX在进程间提供了一个交互接口。该组件本质上是API，通过TCP Socket和HTTP进行通信。具体的功能通过Services实现。messenger.log_service允许远程操作log（读log信息，配置log等）。openflow.of_service 允许一下Openflow的操作（如显示交换机列表，设置流表表项等）。./tools/pox-log.py是一个独立的Python应用，可以通过TCP同log服务进行交互。

 

openflow.of_01

该组件同openflow 1.0协议版本的交换机 进行通讯，默认启动。

 

openflow.discovery

该组件在交换机之间使用特制的LLDP报文来发现整个网络的拓扑结构。当链路生效或者失效时，该组件都会产生一个事件（Raise Events）。

 

openflow.debug

加载该组件将导致POX创建pcap追踪（进行抓包），包括openflow报文，可导入wireshark进行分析。该工具并不能完全代替wireshark或tcpdump，不过有一个比较好的特性是每一个openflow报文都一个完整的帧中。

 

openflow.keepalive

该组件令POX向已经连接的交换机周期性的发送echo请求。但这会解决两个问题：

第一，有些交换机（包括推荐交换机）会认为空闲连接意味着同控制器连接丢失，将会在一段silence时间后断开

连接。

第二，如果网络与交换机断开，控制器将不会立即获得一个FIN或RST，所以将会很难确定一个交换机失效。通过周期行发送echo请求，并分析交换机的响应，即可解决该问题。

 

proto.pong

该组件是一个简单的检测ICMP echo请求和应答的样例组件

 

proto.arp_responder

该组件为一个ARP应用，可以学习和代理ARP请求，也可以通过查询静态的表项来回复ARP请求。该组件提供了一个控制台交互界面来查询和修改arp表。

 

info.packet_dump

该组件将packet_in信息保存至log中，有点类似于在交换机中运行tcpdump

 

proto.dns_spy

检测DNS应答并存储应答结果，其他组件可以通过DNSSpy检测这些信息。

 

proto.dhcp_client

DHCP客户端，在同其他组件进行联合时有用（？？）

 

proto.dhcpd

简单的DHCP服务器端，服务器本身的默认地址为192.168.0.254，下发的地址域为192.168.0.1~192.168.0.253，同时宣称自身为网关和DNS服务器。

 

misc.of_tutorial

配合openflow tutorial使用的组件，类似于简单的hub，但可以修改成L2 learning的交换机

 

misc.full_payload

默认情况下，当一个数据包在交换机流表中没有命中时，交换机只向控制器发送数据包的前128bytes，使用该组件可以将每一个交换机配置成发送整个数据包

 

misc.mac_blocker

具有Tkinter-based界面，可以阻塞Mac地址

 

 

misc.nat

实现网络地址转换的组件（木有详细介绍）

 

misc.ip_loadbalancer

由carp branch（不理解是啥）启用的TCP负载均衡器

 

 

misc.gephi_topo

检测拓扑结构，并将其导入到gephi中进行分析