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Mininet学习笔记

2016-03-09 20:13 239 查看

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前言

一、安装

1、直接下载Mininet镜像

2、源码安装

3、包安装

4、升级

二、使用

1、启动mininet（需要root权限)

2、cli命令

3、自定义功能

4、其他

三、源码分析

1、让SouceInsight支持Python。

2、目录结构

3、代码流程分析

Mininet学习笔记

前言

Mininet是什么？
Stanford大学NickMcKeown教授领导的研究小组基于LinuxContainer架构，开发出了这套进程虚拟化的平台。在Mininet的帮助下，你可以轻易的在自己的笔记本上测试一个软件定义网络（Software-DefinedNetworks），对基于Openflow、OpenvSwitch的各种协议等进行开发验证，或者验证自己的想法。
最令人振奋的是，所有的代码几乎可以无缝迁移到真实的硬件环境中。在实验室里，一行命令就可以创建一个支持SDN的任意拓扑的网络结构，并可以灵活的进行相关测试，验证了设计的正确后，又可以轻松部署到真实的硬件环境中。目前Mininet已经作为官方的演示平台对各个版本的Openflow协议进行演示和测试。

本文收集整理一些网上的资料，通过这些资料及动手实践全方位了解Mininet这个轻量级的软件定义网络系统平台。

一、安装

参考：http://mininet.org/download/

1、直接下载Mininet镜像

https://github.com/mininet/mininet/wiki/Mininet-VM-Images

2、源码安装

gitclonegit://github.com/mininet/mininet

选择你想要安装的版本，

master

为不稳定的

cdmininet

gittag#listavailableversions

gitcheckout-b2.2.12.2.1

cd..

可通过

-h

来查看各选项。

mininet/util/install.sh[options]

测试是否安装成功

sudomn--testpingall

3、包安装

#删除旧版本

sudorm-rf/usr/local/bin/mn/usr/local/bin/mnexec\

/usr/local/lib/python*/*/*mininet*\

/usr/local/bin/ovs-*/usr/local/sbin/ovs-*

#确认OS版本

lsb_release-a

#各版本对应的包

Mininet2.1.0onUbuntu14.10:sudoapt-getinstallmininet

Mininet2.1.0onUbuntu14.04:sudoapt-getinstallmininet

Mininet2.0.0onUbuntu12.04:sudoapt-getinstallmininet/precise-backports

#关闭[code]openvswitch-controller

sudoserviceopenvswitch-controllerstop

sudoupdate-rc.dopenvswitch-controllerdisable

#验证

sudomn--testpingall

#如果想完成接下来的实验还需要执行如下操作

gitclonegit://github.com/mininet/mininet

mininet/util/install.sh-fw

4、升级

cdmininet

gitfetch

gitcheckoutmaster#Oraspecificversionlike2.2.1

gitpull

sudomakeinstall

二、使用

参考：http://mininet.org/walkthrough/#part-1-everyday-mininet-usage

表示普通用户

表示

root

用户

mininet>

表示

mininet

命令行

(CLI)

1、启动mininet（需要root权限）

命令：sudomn[options]

Usage:mn[options]

(typemn-hfordetails)

ThemnutilitycreatesMininetnetworkfromthecommandline.Itcancreate

parametrizedtopologies,invoketheMininetCLI,andruntests.

Options:

-h,--helpshowthishelpmessageandexit

显示帮助信息

指定交换机类型，可以带的参数值：

OVSSwitch

：

mininet\mininet\node.py

脚本

name:nameforswitch

failMode:controllerlossbehavior(secure|standalone)

datapath:userspaceorkernelmode(kernel|user)

inband:usein-bandcontrol(False)

protocols:

usespecificOpenFlowversion(s)(e.g.OpenFlow13)

Unspecified(oroldOVSversion)usesOVSdefault

#OVSversion

可通过

ovs-ofctl--version

来查看

reconnectms:maxreconnecttimeoutinms(0/Nonefordefault)

stp:enableSTP(False,requiresfailMode=standalone)

batch:enablebatchstartup(False)

UserSwitch

：

node.py

name:namefortheswitch

dpopts:additionalargumentstoofdatapath(--no-slicing)

IVSSwitch

：

node.py

参考：

http://www.projectfloodlight.org/indigo-virtual-switch/[/code]

IndigoVirtualSwitch

OVSBridge:node.py

stp:enableSpanningTreeProtocol(False)

seeOVSSwitchforotheroptions

LinuxBridge

：

nodelib.py

stp:usespanningtreeprotocol?(defaultFalse)

prio:optionalexplicitbridgepriorityforSTP

交换机类型：

default\ovs\ovsk:OVSSwitch

（

OpenvSwitch.

）

ovsk

是为了跟

2.0

版本兼容而保留的

lxbr:LinuxBridge

user:UserSwitch

ivs:IVSSwitch

ovsbr:OVSBridge

--host=HOSTcfs|proc|rt[,param=value...]

rt=CPULimitedHost{'sched':'rt'}proc=Host

cfs=CPULimitedHost{'sched':'cfs'}

指定

Host

的

CPU

调度方式：

rt

或者

cfs

指定控制器

node.py

default

情况是：

#(whichcontroller/ovs-controller/test-controller)

Controller/OVSController

第一个有效的

protocol

为

tcp

port

为

ip

为

127.0.0.1

其实就是调用了不同的命令

ovsc=ovs-controller

none=None

没有指定控制器

nox=

nox_core

ref=controller

remote=controller

--link=LINKdefault|ovs|tc[,param=value...]default=Link

ovs=OVSLinktc=TCLink

指定拓扑结构

-c,--cleancleanandexit

进行清理配置操作，适合故障后恢复

--custom=CUSTOMreadcustomclassesorparamsfrom.pyfile(s)

利用

MininetpythonAPI

接口编写的脚本

#API

参考：

http://mininet.org/api/annotated.html[/code]

可用

miniedit.py

这个脚本，图形化工具

测试

-x,--xtermsspawnxtermsforeachnode

为每个

node

生成一个

xterms

-iIPBASE,--ipbase=IPBASE

baseIPaddressforhosts

指定

hostip

地址段

。如：

1.1.1.XX

--macautomaticallysethostMACs

更友好的

mac

地址。如：

00:00:00:00:00:01

--arpsetall-pairsARPentries

显示日志级别

默认是

info

级别，

debug

为全输出，

output

不输出

--innamespace
swandctrlinnamespace?

--listenport=LISTENPORT

baseportforpassiveswitchlistening

指定监听端口号

--nolistenportdon'tusepassivelisteningport

不使用任何端口来监听

--pre=PRECLIscripttorunbeforetests

#PRE

为一个文件，文件中写

CLI

命令，在测试前被执行

--post=POSTCLIscripttorunaftertests

#POST

为一个文件，文件中写

CLI

命令，在测试后被执行

--pin
pinhoststoCPUcores(requires--host
cfsor--host

rt)

--nataddsaNATtothetopologythatconnectsMininethosts

tothephysicalnetwork.Warning:Thismayrouteany

trafficonthemachinethatusesMininet'sIPsubnet

intotheMininetnetwork.Ifyouneedtochange

Mininet'sIPsubnet,seethe--ipbaseoption.

--versionprintstheversionandexits

显示

mininet

版本后退出

--cluster=server1,server2...

runonmultipleservers(experimental!)

--placement=block|random

nodeplacementfor--cluster(experimental!)

[code]#

2、cli命令

sudomn经过短暂的等待即可进入以mininet>引导的命令行界面。好了，从现在开始，我们就拥有了一个1台控制节点(controller)、一台交换机(switch)、两台主机(host)的网络，并且用wireshark进行观测。
通过table键我们可以看到所有命令，如下所示：
mininet>

EOFintfs
nodesports
switch
dpctliperfnoechopx
time
dumpiperfudp
pingallpy
x
exitlinkpingallfullquitxterm
gtermlinks
pingpairsh

helpnetpingpairfullsource
help:

显示帮助

如：

helpdpctl

EOF

：

退出

exit:

退出

quit:

退出

、服务端允许

ssh

的

x11

转发。

/etc/sshd/sshd_config

、客户端是

Windows

主机，需要先在


Windows

机器上安装

Xserver

（

Xming

）。

下载地址：

http://sourceforge.net/projects/xming/files/Xming/6.9.0.31/Xming-6-9-0-31-setup.exe

、

SCRT

配置：

gterm

gnome

终端。注：可能导致

Mininet

崩溃

xterm:

终端

x:

无效果

dump:

查看输出各节点信息

intfs

列出所有的网络接口

net:

显示网络链接情况

switch

：停止

启动某个交换机

switch<switchname>{start,stop}

ports:

显示交换机的所有接口

links:

查看链路状态

link:

禁用或启用两个节点之间的链路

nodes:

列出所有的节点信息

time:

测量

mininet

命令所花的时间

pingall:

所有

host

节点之间互

ping

pingallfull:

所有

host

节点之间互

ping,

并返回详细结果

pingpair:

在前两个主机之间互

ping

测试

pingpairfull

：在前两个主机之间互

ping

测试，并返回详细结果

iperf:

两个

host

之间进行简单的

iperfTCP

测试

iperfudp:

两个节点之间用指定带宽

udp

进行测试

sh:

运行外部

shell

命令

source

：从外部文件中读入命令，并执行

px:

执行一条

python

语句

py:

执行

python

表达式。

noecho:

运行交互式窗口，关闭回应（

echoing)

dpctl:

操控交换机，控制交换机行为

具体执行是

ovs-dpctl.

该命令将会结合OVS与openflow协议一起讲解。

3、自定义功能

参考：http://www.muzixing.com/pages/2015/02/22/fattree-topo-and-iperfmulti-function-in-mininet.html
在mininet中增加新功能其实不难。

主要分为3步：

修改net.py增加函数实体；

修改cli.py，

增加对应do_function函数，用于命令解析；修改mn函数，用于声明命令。

net.py和cli.py均在mininet/mininet目录，mn文件在在mininet/bin目录中。

4、其他

通过各大实验学习掌握Mininet：http://csie.nqu.edu.tw/smallko/sdn/sdn.htm

三、源码分析

1、让SouceInsight支持Python。

参考：http://www.sourceinsight.com/public/

2、目录结构

├──bin#mn命令，Python脚本
├──build
│├──bdist.linux-x86_64
│├──lib.linux-x86_64-2.7
││└──mininet
││└──examples
│└──scripts-2.7
├──custom#自定义的Python文件
├──debian#生成deb安装包时的配置文件
│└──source
├──dist
├──doc#执行doxygen生成文档时的配置文件
├──examples#一些例子，帮助用户学习使用PythonAPI
│└──test
├──mininet#核心部分
│├──examples->../examples
│└──test
├──mininet.egg-info
└──util#目录下是一些辅助文件，包括安装脚本、文档辅助生成，m命令等
├──kbuild
├──nox-patches
├──openflow-patches
├──sch_htb-ofbuf
└──vm

3、代码流程分析

参考：https://www.gitbook.io/book/yeasy/mininet_book
http://www.sdnlab.com/11495.html
主要过程是创建一个MininetRunner()实例，依次解析传入参数，进行初始化后开启网络。整体过程如下图所示。

其中Mininet类的start()方法是核心的启动过程，主要包括调用build方法来根据拓扑创建网络、控制器、交换机、主机和连接等。之后依次启动控制器和交换机进程。在执行完start()之后，通过test参数来判断mininet运行的模式。

mn.start()

iftest=='none':
pass
eliftest=='all':
mn.waitConnected()
mn.start()
mn.ping()
mn.iperf()
eliftest=='cli':
cli(mn)
eliftest!='build':
mn.waitConnected()
getattr(mn,test)()

ifself.options.post:
cli(mn,script=self.options.post)
mn.stop()默认情况下，参数为cli，即进入到控制台模式，允许用户自己输入对Mininet的操作命令。最终执行mininet.stop()进行删除资源的工作。

接下来就是调用系统中的OVS，controller等来build整个网络结构。

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