2019 SDN上机第3次作业

1. 利用Mininet仿真平台构建如下图所示的网络拓扑，配置主机h1和h2的IP地址（h1:10.0.0.1，h2:10.0.0.2），测试两台主机之间的网络连通性

1.1 miniedit.py设置

start CLI
支持OpenFlow 1.0 1.1 1.2 1.3
其他使用默认设置

测试两机连通性

测试主机h1和h2

2. 利用Wireshark工具，捕获拓扑中交换机与控制器之间的通信数据，对OpenFlow协议类型的各类报文（hello, features_request, features_reply, set_config, packet_in, packet_out等）进行分析，对照wireshark截图写出你的分析内容。

hello
控制器6633端口（最高支持OpenFlow 1.0）发送到交换机50418端口

交换机50418端口（最高支持OpenFlow 1.3）发送到交换机6633端口

因此双方协商后向下兼容选择使用OpenFlow 1.0协议

Features Request
控制器6633端口（控制器需要获得交换机的特性信息)发送到交换机50418端口

Set Config

控制器6633端口（控制器发送给交换机flag和max bytes of packet进行配置发送到交换机50418端口
Port Status

端口状态
Features Reply

交换机50418端口（交换机的特征信息，发给控制器）发送到控制器6633端口

Features Reply Message结构：

struct ofp_switch_features{
    struct ofp_header header;
    uint64_t datapath_id; /*唯一标识 id 号*/
    uint32_t n_buffers; /*交缓冲区可以缓存的最大数据包个数*/
    uint8_t n_tables; /*流表数量*/
    uint8_t pad[3]; /*align to 64 bits*/
    uint32_t capabilities; /*支持的特殊功能，具体见 ofp_capabilities*/
    uint32_t actions; /*支持的动作，具体见 ofp_actions_type*/
    struct ofp_phy_port ports[0]; /*物理端口描述列表，具体见 ofp_phy_port*/
};

Packet_in

交换机50418端口（收到没有匹配项的数据包，向控制器请示）发送到控制器6633端口

Packet)_in的结构：

struct ofp_packet_in {
    struct ofp_header header;
    uint32_t buffer_id; /*Packet-in消息所携带的数据包在交换机缓存区中的ID*/
    uint16_t total_len; /*data字段的长度*/
    uint16_t in_port; /*数据包进入交换机时的端口号*/
    uint8_t reason; /*发送Packet-in消息的原因，具体见 ofp_packet_in_reason*/
    uint8_t pad;
    uint8_t data[0]; /*携带的数据包*/
};

发现没有匹配的流表，上传给控制器

Pack_out

控制器6633端口（控制器给交换机下达ation处理）发送到交换机50418端口

Packet_out结构：

struct ofp_packet_out {
    struct ofp_header header;
    uint32_t buffer_id; /*交换机缓存区id，如果为-1则指定的为packet-out消息携带的data字段*/
    uint16_t in_port; /*如果buffer_id为‐1，并且action列表中指定了Output=TABLE的动作,in_port将作为data段数据包的额外匹配信息进行流表查询*/
    uint16_t actions_len; /*action列表的长度，可以用来区分actions和data段*/
    struct ofp_action_header actions[0]; /*动作列表*/
    uint8_t data[0]; /*数据缓存区，可以存储一个以太网帧，可选*/
}

接下来是另一台交换机（端口50418）与控制器（端口6633）的交互过程

h1 ping h2

packet_in

low_mod

flow_mod结构：

struct ofp_flow_mod {
    struct ofp_header header;
    struct ofp_match match; /*流表的匹配域*/ 
    uint64_t cookie; /*流表项标识符*/
    uint16_t command; /*可以是ADD,DELETE,DELETE-STRICT,MODIFY,MODIFY-STRICT*/
    uint16_t idle_timeout; /*空闲超时时间*/
    uint16_t hard_timeout; /*最大生存时间*/
    uint16_t priority; /*优先级，优先级高的流表项优先匹配*/
    uint32_t buffer_id; /*缓存区ID ,用于指定缓存区中的一个数据包按这个消息的action列表处理*/  
    uint16_t out_port; /*如果这条消息是用于删除流表则需要提供额外的匹配参数*/
    uint16_t flags; /*标志位，可以用来指示流表删除后是否发送flow‐removed消息，添加流表时是否检查流表重复项，添加的流表项是否为应急流表项。*/
    struct ofp_action_header actions[0]; /*action列表*/
};

抓取flow_mod数据包，控制器通过6633端口向交换机50420端口、交换机50420端口下发流表，指导数据转发处理