[SDN] mininet walkthrough

本次学习使用的是mininet的VM-image，所以安装过程就先忽略掉了，主要学习使用方法。

同时完成了在虚拟机上配置minient和Wireshark, 可以直接在虚拟机上操作.

1. Everyday mininet usage

1.1 Display Startup Options

使用

sudo mn -h

获取相关帮助信息：

1.2 启动wireshark

是启动wireshark，这里就有问题了，对于mininet提供的VM来说，并不具有图形界面，无法启动wireshark，是不是要重新装一个带wireshark和mininet的虚拟机呢？

如果采用ssh -X -v的方法进行连接，因为Mac上的X11配置也是有问题的，所以也不成功。这个步骤暂时无法完成。

1.3 Interact with host and switches

使用 sudo mn 启动mininet ，默认的拓扑结构是最小化的结构，包括一个交换机和两个hosts，加上一个控制器。也可以用 sudo mn --topo=minimal 来实现这个结构，可以在 -h 菜单中详细查看。

在 mininet 中的交互式解释器中，可以有几种命令，VIDEO：

• help
• nodes
• net
• dump

在host上执行命令：h1 ifconfig -a :

这里的h1-eth0 是不能在这个primary-linux-system中看到的，因为它只是h1这个虚拟的host上执行的结果。

交换机上也可以执行ifconfig ：s1 ifconfig -a ：发现有很多网卡，这里面还包括了 **primary-linux-sytstem **中的eth0：

在s1 和 h1 上运行命令 arp ：

发现s1 上面的2条arp是eth0的，h1 没有arp 记录。

把所有host，交换机，控制器放在独立的网络命名空间中是有可能的，但是这样做没什么优势。 这句话没怎么明白。

只有网络是虚拟的，每个host进程ps 的输出都是一样的。

1.4 Test connectivity between hosts

h1 ping h2: h1 ping -c 1 h2:

这个时候又可以看到 openflow control traffic了，还是考虑搞一个可以运行wireashark 的环境，学习起来比较直接。

Mon Nov 7 14:08:15 2016 现在这个环境已经可以使用了，重新实现一下这个试试：

抓包数据，h1和 h2 的 MAC地址如下：

然后是wireshark的数据包顺序：

顺便还可以发现，h1 的 arp 列表中出现了 h2 ，h2 的 arp列表中也出现了对方：

注意，第一次ping 的时间比后面 ping 的时间要长不少:

原因是，因为第一次ping 的时候，产生了 control traffic， 但是在之后就不产生了（自己的理解：控制器告诉了 switch还是host 该怎么处理这类数据），所以这种数据就直接被发出了，所以时间减少。

直接使用命令 pingall 可以检查主机之间的连通性，更为方便。

1.5 Run a simple web server and client

在host上面不只只能用ping，mininet可以让host执行任何primary-linux-system中存在的命令。下面，在h1上开启一个简单的http服务器，并让h2发出http请求:

使用 exit 退出 mininet:

2. Advanced Startup Options

2.1 回归测试

不用进入CLI，也可以让mininet进行回归测试（什么是regression test?）：

测试结果会告诉时间：

另外一种测试方法是通过ipref测试网络性能，在一台主机上建立ipref服务器，在另一台上建立ipref客户点，来获得带宽数据，但是在我的环境中出现了caught expection ，貌似做不成功?：

问题已发现：拼写错误：iperf:

2.2 Changing topology size and type

默认拓扑图是一个交换机连接两个主机，可以使用--topo 参数改变这个拓扑图。比如说测试1个交换机和3个主机这个网络的连通性：

sudo mn --test pingall --topo single,3

另一个例子：a linear topology，每个交换机连接一个主机，所有交换机连城一个直线：

2.3 Link variations

连接差异化。

mininet允许你设置连接参数，可以通过命令行直接自动配置：

sudo mn --link tc,bw=10,delay=10ms

注意终端中输出了10ms delay，然后执行命令 iperf：

发现这里测出来的带宽比上面没有delay = 10ms 的时候要低不少。

除了第一个包的时间长，因为上面提到过第一个包要发给控制器来问控制器怎么转发，后面的包就是稳定在40ms左右。（40 = 2 * (10 + 10) ）,40是因为 two links comming back.

可以定制每条link的延时，可以使用mininet Python API，但是现在还不着急先看这个。

2.4 Adjustable verbosity

默认的 verbosity 等级是 info ，也可以换成debug，这个就比较啰嗦：

以及 -v output：

2.5 Custom topologies

定制拓扑结构，使用Python API 可以轻松定义拓扑结构，例子在目录in custom/topo-2sw-2host.py里面，link：

使用命令sudo mn --custom ~/mininet/custom/topo-2sw-2host.py --topo mytopo --test pingall 来加载该拓扑配置，至于API的使用，以后再学习都可以。

2.6 ID == MAC

使用sudo mn --mac之后：

mac地址就是id。

2.7 Xterm

该启动方式就是给每一个网络的组件开一个图形化终端, 在你的电脑屏幕上:

可以分别去操作每个终端, 在需要仔细调试的时候比较有用.

默认情况下, 只有主机是放在不同的命名空间下的; 给交换机分配一个终端是没有必要的, 但是这是一个执行和交换机调试语句的好地方, 比如 flow counter dumps.

xterms 还在执行交互式命令的时候很有帮助, 尤其是你需要取消\终止命令的时候, 或者是你需要看输出的时候.

比如说: 在 switch s1 中, 执行

# dpctl dump-flows tcp:127.0.0.1:6634

(不会打印任何东西, 因为叫环节没有添加任何流.) 执行失败...原因未知

在mininet 的 CLI 中执行exit 会退出上面的所有窗口.

2.8 Other Switch Types

可以使用其他交换机类型, 比如说 user-space switch :

$ sudo mn --switch user --test iperf

会发现带宽会低不少:

Ping 测试也会发现延迟增加了, 因为现在的数据包必须经过内核到用户空间的转换.

另一方面，用户空间交换机可以是实现新功能的一个很好的起点，特别是在软件性能不是关键的情况下。

另一个示例开关类型是Open vSwitch（OVS），它预先安装在Mininet VM上。 iperf报告的TCP带宽应该类似于OpenFlow内核模块，并且可能更快：

2.9 Everything in its own Namespace (user switch only)

默认情况下，主机放在自己的命名空间中，而交换机和控制器在根命名空间中。 要将开关放在自己的命名空间中，请传递--namespace选项：

$ sudo mn --innamespace --switch user

交换机将通过单独桥接的控制连接, 代替使用环回, 与控制器通信。 这个选项本身不是非常有用，但它提供了一个如何隔离不同的交换机的例子。

3. Mininet CLI Commands

3.1 Display Options

使用help命令来列出所有可以输入的命令, 这个我们已经会了.

3.2 Python Interpreter

如果Mininiet命令行上的第一个短语是py，那么使用Python执行该命令。 这可能有助于扩展Mininet，以及探测其内部工作。 每个主机，交换机和控制器都有一个关联的Node对象。

打印本地变量:

使用dir函数可以对节点有效, py dir(s1):

还可以单独打印某些变量:

py h1.IP()

3.2 Link Up/Down

链接或断开操作可以有助于容错测试.

mininet> link s1 h1 down

mininet> link s1 h1 up

3.3 Xterm Display

mininet> xterm h1 h2, 用来展示h1 和 h2 的 xterm.