mininet使用教程.docx

第1部分：everyday mininet usage首先是是命令语法 $这个符号代表现在处于 linux 的shell 交互下，需要使用的是 linux 命令 mininet这个符号表示现在处于 mininet 交互下，需要使用的是 mininet 的命令 这个符号表示的是现在处于 linux 的 root 权限下。以上相应的状态下下属于对应的命令，就能够得到正常的输出。需要注意的是mininet的情况比较特殊，需要使用 minient 的命令来进行交互。display startup options我们首先来启动 mininet。键入以下命令来显示mininet的帮助信息:$ sudo mn -husage: mn options(type mn -h for details)the mn utility creates mininet network from the command line. it can createparametrized topologies, invoke the mininet cli, and run tests.options:-h, -help show this help message and exit-switch=switch ivs|ovsk|ovsl|user,param=value.-host=host cfs|proc|rt,param=value.-controller=controllernone|nox|ovsc|ref|remote,param=value.-link=link default|tc,param=value.-topo=topo linear|minimal|reversed|single|tree,param=value.-c, -clean clean and exit-custom=custom read custom topo and node params from .pyfile-test=test cli|build|pingall|pingpair|iperf|all|iperfudp|none-x, -xterms spawn xterms for each node-i ipbase, -ipbase=ipbasebase ip address for hosts-mac automatically set host macs-arp set all-pairs arp entries-v verbosity, -verbosity=verbosityinfo|warning|critical|error|debug|output-innamespace sw and ctrl in namespace?-listenport=listenportbase port for passive switch listening-nolistenport dont use passive listening port-pre=pre cli script to run before tests-post=post cli script to run after tests-pin pin hosts to cpu cores (requires -host cfs or -hostrt)-version如上所示，输出了 mn 的帮助信息。start wireshark为了使用 wireshark 来查看 openflow 的控制信息，我们先打开 wireshark 并让他在后台运行。$ sudo wireshark &在 wireshark 的过滤选项中，输入of，然后选择 apply。in wireshark, click capture, then interfaces, then select start on the loopback interface (lo).现在窗口上暂时应该没有任何 openflow 的数据包。注：在mininet vm镜像中wireshark是默认已经安装的。如果你的系统中没有wireshark的和openflow，您可以使用mininet的install.sh脚本，按以下步骤安装：$ cd $ git clone /mininet/mininet如果它尚不存在$ mininet/util/install.sh -w如果已经安装了 wireshark，但是运行不了（e.g. 你得到一个类似$display not set之类的错误信息，可以参考 faq，：/mininet/mininet/wiki/faq#wiki-x11-forwarding）设置好 x11就可以正常运行 gui 程序，并且使用 xterm 之类的终端仿真器了，后面的演示中可以用到。interact with hosts and switchesstart a minimal topology and enter the cli:$ sudo mn默认的最小拓扑结构包含有两台主机（h1，h2），还有一个 openflow 的交换机，一个 openflow 的控制器四台设备。这种拓扑接口也可以使用-topo=minimal来指定。当然我们也可以使用其他的拓扑结构，具体信息可以看-topo的信息。现在四个实体（h1，h2，c0，s1）都在运行着。c0作为控制器，是可以放在虚拟机外部的。如果没有具体的测试作为参数传递时，我们可以使用 mininet 交互。在wireshark的窗口中，你会看到内核交换机连接到控制器。显示mininet cli命令：mininet helpdocumented commands (type help ):=eof exit intfs link noecho pingpair py source xtermdpctl gterm iperf net pingall pingpairfull quit timedump help iperfudp nodes pingallfull px sh xyou may also send a command to a node using: command argsfor example: mininet h1 ifconfigthe interpreter automatically substitutes ip addressesfor node names when a node is the first arg, so commandslike mininet h2 ping h3should work.some character-oriented interactive commands requirenoecho: mininet noecho h2 vi foo.pyhowever, starting up an xterm/gterm is generally better: mininet xterm h2显示节点：mininet nodesavailable nodes are:c0 h1 h2 s1显示网络链接：mininet neth1 h1-eth0:s1-eth1h2 h2-eth0:s1-eth2s1 lo: s1-eth1:h1-eth0 s1-eth2:h2-eth0c0输出所有节点的信息：mininet dump从上面的输出中，你可以看到有一台交换机和两台主机。在 mininet 的cli 中第一个字符串是设备名，那后面的命令就在该设备上执行。例如我们想在h1设备上执行ifconfig则输入如下命令：mininet h1 ifconfig -ah1-eth0 link encap:ethernet hwaddr 3e:94:43:b1:ad:48 inet addr: bcast:55 mask: inet6 addr: fe80:3c94:43ff:feb1:ad48/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:22 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 rx bytes:1764 (1.7 kb) tx bytes:648 (648.0 b)lo link encap:local loopback inet addr: mask: inet6 addr: :1/128 scope:host up loopback running mtu:65536 metric:1 rx packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 rx bytes:0 (0.0 b) tx bytes:0 (0.0 b)上面的输出中，可以看见h1-eth0跟lo两个接口，需要注意的是，在 linux 系统的 shell 中运行ifconfig是看不到h1-eth0。与h1-eth0相反的是，switch默认是跑在 root 的网络namespace上面，所以在switch上执行命令与在 linux 下的 shell 中是一样的。mininet s1 ifconfig-aeth0 link encap:ethernet hwaddr 08:00:27:98:dc:aa inet addr:5 bcast:55 mask: inet6 addr: fe80:a00:27ff:fe98:dcaa/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:46716 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:40265 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 rx bytes:10804203 (10.8 mb) tx bytes:40122199 (40.1 mb)lo link encap:local loopback inet addr: mask: inet6 addr: :1/128 scope:host up loopback running mtu:65536 metric:1 rx packets:43654 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:43654 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 rx bytes:37264504 (37.2 mb) tx bytes:37264504 (37.2 mb)lxcbr0 link encap:ethernet hwaddr fe:5e:f0:f7:a6:f3 inet addr: bcast:55 mask: inet6 addr: fe80:a8c4:b5ff:fea6:2809/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:52 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:20 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 rx bytes:4759 (4.7 kb) tx bytes:2952 (2.9 kb)ovs-system link encap:ethernet hwaddr 3e:79:59:3d:d9:bb broadcast multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 rx bytes:0 (0.0 b) tx bytes:0 (0.0 b)s1 link encap:ethernet hwaddr 6e:8c:5d:91:d5:44 inet6 addr: fe80:fc47:8aff:fe6a:4155/64 scope:link up broadcast running mtu:1500 metric:1 rx packets:13 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 rx bytes:1026 (1.0 kb) tx bytes:648 (648.0 b)s1-eth1 link encap:ethernet hwaddr 5e:a2:f7:86:f3:b1 inet6 addr: fe80:5ca2:f7ff:fe86:f3b1/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:22 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 rx bytes:648 (648.0 b) tx bytes:1764 (1.7 kb)s1-eth2 link encap:ethernet hwaddr b2:c6:37:e0:d9:61 inet6 addr: fe80:b0c6:37ff:fee0:d961/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:21 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 rx bytes:648 (648.0 b) tx bytes:1674 (1.6 kb)veth14524j link encap:ethernet hwaddr fe:ca:13:f5:dd:b4 inet6 addr: fe80:fcca:13ff:fef5:ddb4/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:40 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 rx bytes:648 (648.0 b) tx bytes:4190 (4.1 kb)veth2k19ce link encap:ethernet hwaddr fe:f1:f7:e8:49:45 inet6 addr: fe80:fcf1:f7ff:fee8:4945/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:42 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 rx bytes:648 (648.0 b) tx bytes:4370 (4.3 kb)veth9wshrk link encap:ethernet hwaddr fe:87:1d:33:f6:41 inet6 addr: fe80:fc87:1dff:fe33:f641/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:43 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 rx bytes:648 (648.0 b) tx bytes:4460 (4.4 kb)vethh2k7r5 link encap:ethernet hwaddr fe:5e:f0:f7:a6:f3 inet6 addr: fe80:fc5e:f0ff:fef7:a6f3/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:14 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:48 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 rx bytes:1776 (1.7 kb) tx bytes:5030 (5.0 kb)vetho99mi2 link encap:ethernet hwaddr fe:cf:ee:97:fb:7f inet6 addr: fe80:fccf:eeff:fe97:fb7f/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:14 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:51 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 rx bytes:1767 (1.7 kb) tx bytes:5294 (5.2 kb)上面的输出中包含交换机的虚拟网卡 s1，以及主机的 eth0。为了区别显示host 主机的网络是隔离的，我们可以通过arp与route命令来做演示，分别在 s1与h1上面演示如下：mininet s1 arpaddress hwtype hwaddress flags mask ifacelocalhost ether 00:16:3e:54:9c:03 c lxcbr0localhost ether 52:54:00:12:35:02 c eth0localhost ether 52:54:00:12:35:03 c eth0localhost ether 00:16:3e:51:24:a7 c lxcbr0mininet s1 routekernel ip routing tabledestination gateway genmask flags metric ref use ifacedefault localhost ug 0 0 0 eth0 * u 0 0 0 eth0 * u 0 0 0 lxcbr0 * u 0 0 0 docker0mininet h1 arpmininet h1 routekernel ip routing tabledestination gateway genmask flags metric ref use iface * u 0 0 0 h1-eth0这样可以做到将每一个主机，交换机，以及控制器都放到他自己的标准的 network namespace 中，但是这种做法并没有什么特别的优势，除非你想复制一个非常复杂的网络。mininet 不支持这种做法，你可以通过-innamespace参数来查看更多的信息。译者注：感觉有点像 lxc 或者说想最近比较火的 docker注意:只有网络是虚拟出来的，每一个主机里面的进程使用的都是同一套目录，可以看到相同的进程集合，我们打印不同主机下面的进程列表看看：mininet h1 ps -a pid tty time cmd 3899 pts/3 00:00:00 tmux 4000 pts/23 00:00:00 sudo 4001 pts/23 00:00:51 wireshark 4030 pts/23 00:00:00 dbus-launch 4530 pts/23 00:00:43 dumpcap 4541 pts/22 00:00:00 sudo 4542 pts/22 00:00:00 mnmininet h2 ps -a pid tty time cmd 3899 pts/3 00:00:00 tmux 4000 pts/23 00:00:00 sudo 4001 pts/23 00:00:52 wireshark 4030 pts/23 00:00:00 dbus-launch 4530 pts/23 00:00:43 dumpcap 4541 pts/22 00:00:00 sudo 4542 pts/22 00:00:00 mnmininet s1 ps -a pid tty time cmd 3899 pts/3 00:00:00 tmux 4000 pts/23 00:00:00 sudo 4001 pts/23 00:00:54 wireshark 4030 pts/23 00:00:00 dbus-launch 4530 pts/23 00:00:46 dumpcap 4541 pts/22 00:00:00 sudo 4542 pts/22 00:00:00 mn如上所示， h1，h2，s1三个进程列表是完全相同的。其实完全可以做到各个主机完全独立，就想 lxc 那样，但是目前 mininet 并没有这么做。在 mininet 中所有的进程都放在 root 下面，这样你可以在 linux的 shell 中直接用kill或者ps这些命令查看或者杀死进程。test connectivity between hosts现在，验证您可以h1 ping 通 h2:mininet h1 ping h2 -c 1ping () 56(84) bytes of data.64 bytes from : icmp_seq=1 ttl=64 time=8.57 ms- ping statistics -1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0msrtt min/avg/max/mdev = 8.576/8.576/8.576/0.000 msmininet中的命令语法如上所示。host1 command host2。在 wireshark 中可以看到 openflow 的控制流量，可以看到h1 arps h2的 mac，并将一个packet_in发送到c0,然后c0发送packet_out消息流广播到交换机（在本例中，唯一的其他数据端口）。第二个主机接受到的arp请求，并发送一个广播答复。此回复进到控制器，该控制器将其发送到h1并且 pushes down a flow entry。现在第一主机知道的第二个ip地址，并且可以通过icmp ping 来回显请求。这个请求，连同其从第二主机对应的应答，both go the controller and result in a flow entry pushed down (along with the actual packets getting sent out).重复前一条命令：mininet h1 ping -c 1 h2这次 ping 的时间将比第一次低的多， a flow entry covering icmp ping traffic was previously installed in the switch, so no control traffic was generated, and the packets immediately pass through the switch.使用pingall命令可以让每一个节点直接都产生上面的效果。mininet pingallrun a simple web server and client我们不单可以在主机上面运行ping命令，每一条 linux下的命令或者程序都可以在 mininet 中运行：接下来，尝试开始于h1启动一个简单的http服务器上，然后从h2发出请求，最后关闭web服务器：mininet h1 python -m simplehttpserver 80 &mininet h2 wget h1-2014-09-15 08:10:11- /connecting to :80. connected.http request sent, awaiting response. 200 oklength: 2647 (2.6k) text/htmlsaving to: index.html 0k . 100% 71.7m=0s2014-09-15 08:10:11 (71.7 mb/s) - index.html saved 2647/2647mininet h1 kill %python退出mininet交互命令：mininetexitcleanup如果mininet出于某种原因崩溃，可以用下面命令来清理：sudo mn -cpart 2: 高级选项advanced startup options回归测试run a regression testmininet 可以用于直接运行回归测试，不一定要切换到他的 cli 下面。运行回归测试：$ sudo mn -test pingpair这条命令会创建一个小的拓扑结构，然后启动 openflow 的控制器，然后跑 ping 测试，最后再把拓扑结构跟控制器关掉。另一种有用的试验是iperf的（给它约10秒来完成）：还有一直常用的测试是iperf(完成这个测试大概需要10s 钟):$ sudo mn -test iperf此命令创建的相同mininet，并在其中一台 host 上面跑 iperf server, 然后在另外一台 host 上面运行iperf client 然后解析取得带宽情况。更改拓扑结构大小和类型 changing topology size and typemininet 默认的拓扑结构是由两台 host 以及一台交换机组成的，你可以用-topo参数来更改拓扑结构。假设你要在一个交换机与三台 host 之间做 ping 探测验证（verify all-pairs ping connectivity）。：运行回归测试：$ sudo mn -test pingall -topo single,3另一个例子中，使用线性拓扑（其中每个交换机配有一个主机，并且所有的交换机连接在一起）：$ sudo mn -test pingall -topo linear,4课哟用参数来控制拓扑结构是 mininet 中最有用的功能之一，非常强大。链路变化 link variationsmininet2.0允许你设置连接参数，甚至可以通过命令行实现自动化设置：$ sudo mn -link tc,bw=10,delay=10ms mininet iperf . mininet h1 ping -c10 h2上面的设置每两个节点之间的延迟是10ms，因为 icmp 请求传过了两条链路（一次是到大交换机，一次到达主机），往返时间（rrt）就应该是40ms。你还可以使用pythonapi来做更多的事儿,不过现在我们先继续往下演练。调整输出信息adjustable verbositymininet默认输出信息的级别是info，info级别会输出 mininet的详细信息。我们也可以通过-v参数来设置输出debug信息。$ sudo mn -v debug.mininet exit这样会打印出更多额外的细节。现在尝试一下output参数，这样可以在 cli 中打印更少的信息。$ sudo mn -v outputmininet exit除了上面的几个级别，还有其他的级别可以使用，比如warning等custom topologies自定义拓扑结构在custom/topo-2sw-2host.py中是一个例子可以拿来参考，我们可以看到通过 pythonapi 我们可以很简单的来定义拓扑结构。这个例子直接连接两台交换机，每个交换机带有一台主机。custom topology exampletwo directly connected switches plus a host for each switch: host - switch - switch - hostadding the topos dict with a key/value pair to generate our newly definedtopology enables one to pass in -topo=mytopo from the command line.from mininet.topo import topoclass mytopo( topo ): simple topology example. def _init_( self ): create custom topo. # initialize topology topo._init_( self ) # add hosts and switches lefthost = self.addhost( h1 ) righthost = self.addhost( h2 ) leftswitch = self.addswitch( s3 ) rightswitch = self.addswitch( s4 ) # add links self.addlink( lefthost, leftswitch ) self.addlink( leftswitch, rightswitch ) self.addlink( rightswitch, righthost )topos = mytopo: ( lambda: mytopo() ) 我们提供一个自定义的mininet 文件，就可以创建新的拓扑结构、交换机类型。我们在命令行里面测试一下：$ sudo mn -custom /mininet/custom/topo-2sw-2host.py -topo mytopo -test pingall* creating network* adding controller* adding hosts:h1 h2* adding switches:s3 s4* adding links:(h1, s3) (h2, s4) (s3, s4)* configuring hostsh1 h2* starting controller* starting 2 switchess3 s4* ping: testing ping reachabilityh1 - h2h2 - h1* results: 0% dropped (2/2 received)* stopping 2 switchess3 .s4 .* stopping 2 hostsh1 h2* stopping 1 controllersc0* donecompleted in 1.220 secondsid= mac默认情况下，host 的 mac 地址是随机分配的。这会导致每次 mininet 创建的时候，mac地址都会改变，这会给调试带来一些困难-mac参数可以解决上面的问题，栗子如下：之前：$ sudo mnmininet h1 ifconfigh1-eth0 link encap:ethernet hwaddr c2:d9:4a:37:25:17 inet addr: bcast:55 mask: inet6 addr: fe80:c0d9:4aff:fe37:2517/64 scope:link up broadcast running multicast mtu:1500 metric:1 rx packets:17 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:7 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 rx bytes:1398 (1.3 kb) tx bytes:578 (578.0 b)lo link encap:local loopback inet addr: mask: inet6 addr: :1/128 scope:host up loopback running mtu:65536 metric:1 rx packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 tx packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 rx bytes:0 (0.0 b) tx bytes:0 (0.0 b)使用-mac参数：$ sudo mn -macmininet h1 ifconfigh1-eth0 link encap:ethernet hwaddr 00:00:00:00:00:01 inet addr: bcast:55 mask: inet6 addr: fe80:200:ff:fe00:1/64 scope:link up bro