Mininet的内部实现原理简介

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前言

之前模拟仿真网络一直用的是Mininet，包括写了一些关于Mininet安装，和真实网络相连接，Mininet简历拓扑的博客，但是大多数都是局限于具体步骤的使用，直到今天，被问了一句：你知道Mininet的内部实现原理吗？瞬间懵比，所以找找资料搞明白这个问题。

实现原理

要了解Mininet的内部实现，需要了解Linux容器———网络命名空间。网络命名空间允许创建虚拟的网络域，这个网络域拥有自己的接口，IP地址，路由表等。网络命名空间通过虚拟的以太网链路连接到外面的网络，虚拟以太网链路有两个端，一端位于本地命名空间，另一个位于全局命名空间，网络命名空间在Docker和OpenStack中也同样不可或缺，在OpenStack的Neutron网络管理模块中，网络命名空间将租户独立，并且可以让他们拥有重叠的IP地址。

Mininet是如何实现呢？

• 网络命名空间用于实现主机或者端，每个主机拥有自己的接口，IP地址和路由表
• OVS或者Linux交换机用于实现交换机，默认使用的是OVS，OpenFlow用于对数据平面编程，ovsdb用来设置配置文件
• 控制链路的特性比如带宽，延时等用的是Linux的tc工具
• Mininet使用python将上面的工具以及其他的比如perf进行了包装。

现在欲创建一个最基本的网络：两个主机，一个交换机，两个主机分别连在交换机上面，这个拓扑是Mininet默认的，所以直接使用Mininet的启动命令"mn"就可以了，但是这个拓扑的创建在Linux系统中有哪些等价命令呢？

# 1. 创建两个命名空间，分别命名为h1,h2
ip netns add h1
ip netns add h2

# 2. 创建拓扑所需的交换机s1
ovs-vsctl add-br s1

# 3. 创建以太网链路来连接两个主机和交换机
ip link add h1-eth1 type veth peer name s1-eth1
ip link add h2-eth1 type veth peer name s1-eth2

# 4. 把主机的端口移到对应命名空间
ip link set h1-eth1 netns h1
ip link set h2-eth1 netns h2

# 5. 把交换机端口连接到OVS上
ovs-vsctl add-port s1 s1-eth1
ovs-vsctl add-port s1 s1-eth2

# 6. 连接控制器
ovs-vsctl set-controller s1 tcp:127.0.0.1

# 7. 设置IP
ip netns exec h1 ifconfig h1-eth1 10.0.0.1
ip netns exec h1 ifconfig lo up
ip netns exec h2 ifconfig h2-eth1 10.0.0.2
ip netns exec h2 ifconfig lo up
ifconfig s1-eth1 up
ifconfig s1-eth2 up

总结

虽然不想重复造轮子，但是Mininet的设计思路和理念还是比较常用的，所以了解其大概的思路还是必须的。