Mininet中文使用教程

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譯者注：

這篇Blog是在學(xué)習(xí)SDN過(guò)程中翻譯的Mininet官方的文檔。文檔主要是介紹了Mininet的簡(jiǎn)單用法。會(huì)分成幾個(gè)部分放出來(lái)，原文。下面是正文

第1部分：EverydayMininetUsage

首先是是命令語(yǔ)法

$這個(gè)符號(hào)代表現(xiàn)在處于Linux的shell交互下，需要使用的是Linux命令mininet這個(gè)符號(hào)表示現(xiàn)在處于Mininet交互下，需要使用的是Mininet的命令＃這個(gè)符號(hào)表示的是現(xiàn)在處于Linux的root權(quán)限下。

以上相應(yīng)的狀態(tài)下下屬于對(duì)應(yīng)的命令，就能夠得到正常的輸出。需要注意的是mininet的狀況比較特別，需要使用minient的命令來(lái)進(jìn)行交互。

DisplayStartupOptions

我們首先來(lái)啟動(dòng)Mininet。

鍵入以下命令來(lái)顯示Mininet的幫助信息:

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如上所示，輸出了mn的幫助信息。

StartWireshark

為了使用Wireshark來(lái)查看OpenFlow的控制信息，我們先開(kāi)啟Wireshark并讓他在后臺(tái)運(yùn)行。

$sudowireshark

在Wireshark的過(guò)濾選項(xiàng)中，輸入of，然后選擇Apply。

InWireshark,clickCapture,thenInterfaces,thenselectStartontheloopbackinterface(lo).

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現(xiàn)在窗口上暫時(shí)應(yīng)當(dāng)沒(méi)有任何OpenFlow的數(shù)據(jù)包。

假使已經(jīng)安裝了Wireshark，但是運(yùn)行不了（e.g.你得到一個(gè)類(lèi)似$DISPLAYnotset之類(lèi)的錯(cuò)誤信息，可以參考FAQ，：

https:///mininet/mininet/wiki/FAQ#wiki-X11-forwarding）

設(shè)置好X11就可以正常運(yùn)行GUI程序，并且使用xterm之類(lèi)的終端仿真器了，后面的演示中可以用到。

InteractwithHostsandSwitches

StartaminimaltopologyandentertheCLI:

默認(rèn)的最小拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包含有兩臺(tái)主機(jī)（h1，h2），還有一個(gè)OpenFlow的交換機(jī)，一個(gè)OpenFlow的控制器四臺(tái)設(shè)備。這種拓?fù)浣涌谝部梢允褂?-topo=minimal來(lái)指定。當(dāng)然我們也可以使用其他的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具體信息可以看--topo的信息。

現(xiàn)在四個(gè)實(shí)體（h1，h2，c0，s1）都在運(yùn)行著。c0作為控制器，是可以放在虛擬機(jī)外部的。假使沒(méi)有具體的測(cè)試作為參數(shù)傳遞時(shí)，我們可以使用Mininet交互。

在Wireshark的窗口中，你會(huì)看到內(nèi)核交換機(jī)連接到控制器。

顯示MininetCLI命令：

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顯示節(jié)點(diǎn)：

顯示網(wǎng)絡(luò)鏈接：

輸出所有節(jié)點(diǎn)的信息：

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從上面的輸出中，你可以看到有一臺(tái)交換機(jī)和兩臺(tái)主機(jī)。

在Mininet的CLI中第一個(gè)字符串是設(shè)備名，那后面的命令就在該設(shè)備上執(zhí)行。例如我們想在h1設(shè)備上執(zhí)行ifconfig則輸入如下命令：

上面的輸出中，可以看見(jiàn)h1-eth0跟lo兩個(gè)接口，需要注意的是，在Linux系統(tǒng)的shell中運(yùn)行ifconfig是看不到h1-eth0。

與h1-eth0相反的是，switch默認(rèn)是跑在root的網(wǎng)絡(luò)namespace上面，所以在switch上執(zhí)行命令與在Linux下的shell中是一樣的。

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RXpackets:46716errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:40265errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:1000RXbytes:10804203(10.8MB)loLinkencap:LocalLoopbackinetaddr:Mask:MTU:65536Metric:1inet6addr:::1/128Scope:HostUPLOOPBACKRUNNINGRXpackets:43654errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:43654errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:0RXbytes:37264504(37.2MB)lxcbr0Linkencap:Ethernetinetaddr:TXbytes:37264504(37.2MB)TXbytes:40122199(40.1MB)

HWaddrfe:5e:f0:f7:a6:f3Bcast:55Mask:MTU:1500Metric:1

inet6addr:fe80::a8c4:b5ff:fea6:2809/64Scope:LinkUPBROADCASTRUNNINGMULTICASTRXpackets:52errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:20errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:0RXbytes:4759(4.7KB)ovs-systemLinkencap:EthernetTXbytes:2952(2.9KB)

HWaddr3e:79:59:3d:d9:bbMTU:1500Metric:1

BROADCASTMULTICAST

RXpackets:0errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:0errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:0RXbytes:0(0.0B)s1Linkencap:EthernetTXbytes:0(0.0B)HWaddr6e:8c:5d:91:d5:44MTU:1500Metric:1

inet6addr:fe80::fc47:8aff:fe6a:4155/64Scope:LinkUPBROADCASTRUNNINGRXpackets:13errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:8errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:0RXbytes:1026(1.0KB)s1-eth1Linkencap:EthernetTXbytes:648(648.0B)

HWaddr5e:a2:f7:86:f3:b1MTU:1500Metric:1

inet6addr:fe80::5ca2:f7ff:fe86:f3b1/64Scope:LinkUPBROADCASTRUNNINGMULTICASTRXpackets:8errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:22errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:1000

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RXbytes:648(648.0B)s1-eth2Linkencap:Ethernet

TXbytes:1764(1.7KB)

HWaddrb2:c6:37:e0:d9:61MTU:1500Metric:1

inet6addr:fe80::b0c6:37ff:fee0:d961/64Scope:LinkUPBROADCASTRUNNINGMULTICASTRXpackets:8errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:21errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:1000RXbytes:648(648.0B)veth14524JLinkencap:EthernetTXbytes:1674(1.6KB)

HWaddrfe:ca:13:f5:dd:b4MTU:1500Metric:1

inet6addr:fe80::fcca:13ff:fef5:ddb4/64Scope:LinkUPBROADCASTRUNNINGMULTICASTRXpackets:8errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:40errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:1000RXbytes:648(648.0B)veth2K19CELinkencap:EthernetTXbytes:4190(4.1KB)

HWaddrfe:f1:f7:e8:49:45MTU:1500Metric:1

inet6addr:fe80::fcf1:f7ff:fee8:4945/64Scope:LinkUPBROADCASTRUNNINGMULTICASTRXpackets:8errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:42errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:1000RXbytes:648(648.0B)veth9WSHRKLinkencap:EthernetTXbytes:4370(4.3KB)HWaddrfe:87:1d:33:f6:41MTU:1500Metric:1

inet6addr:fe80::fc87:1dff:fe33:f641/64Scope:LinkUPBROADCASTRUNNINGMULTICASTRXpackets:8errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:43errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:1000RXbytes:648(648.0B)vethH2K7R5Linkencap:EthernetTXbytes:4460(4.4KB)HWaddrfe:5e:f0:f7:a6:f3MTU:1500Metric:1

inet6addr:fe80::fc5e:f0ff:fef7:a6f3/64Scope:LinkUPBROADCASTRUNNINGMULTICASTRXpackets:14errors:0dropped:0overruns:0frame:0TXpackets:48errors:0dropped:0overruns:0carrier:0collisions:0txqueuelen:1000RXbytes:1776(1.7KB)vethO99MI2Linkencap:EthernetTXbytes:5030(5.0KB)HWaddrfe:cf:ee:97:fb:7f

inet6addr:fe80::fccf:eeff:fe97:fb7f/64Scope:Link

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上面的輸出中包含交換機(jī)的虛擬網(wǎng)卡s1，以及主機(jī)的eth0。

為了區(qū)別顯示host主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)是隔離的，我們可以通過(guò)arp與route命令來(lái)做演示，分別在s1與h1上面演示如下：

這樣可以做到將每一個(gè)主機(jī)，交換機(jī)，以及控制器都放到他自己的標(biāo)準(zhǔn)的network

namespace中，但是這種做法并沒(méi)有什么特別的優(yōu)勢(shì)，除非你想復(fù)制一個(gè)十分繁雜的網(wǎng)絡(luò)。Mininet不支持這種做法，你可以通過(guò)--innamespace參數(shù)來(lái)查看更多的信息。

譯者注：感覺(jué)有點(diǎn)像LXC或者說(shuō)想最近比較火的Docker

注意:只有網(wǎng)絡(luò)是虛擬出來(lái)的，每一個(gè)主機(jī)里面的進(jìn)程使用的都是同一套目錄，可以看到一致的進(jìn)程集合，我們打印不同主機(jī)下面的進(jìn)程列表看看：

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如上所示，h1，h2，s1三個(gè)進(jìn)程列表是完全一致的。

其實(shí)完全可以做到各個(gè)主機(jī)完全獨(dú)立，就想LXC那樣，但是目前Mininet并沒(méi)有這么做。在Mininet中所有的進(jìn)程都放在root下面，這樣你可以在Linux的shell中直接用kill或者ps這些命令查看或者殺死進(jìn)程。

Testconnectivitybetweenhosts

現(xiàn)在，驗(yàn)證您可以h1ping通h2:

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我們不單可以在主機(jī)上面運(yùn)行ping命令，每一條Linux下的命令或者程序都可以在Mininet中運(yùn)行：

接下來(lái)，嘗試開(kāi)始于h1啟動(dòng)一個(gè)簡(jiǎn)單的HTTP服務(wù)器上，然后從h2發(fā)出請(qǐng)求，最終關(guān)閉Web服務(wù)器：

退出mininet交互命令：

cleanup

假使Mininet出于某種原因崩潰，可以用下面命令來(lái)清理：

Part2:高級(jí)選項(xiàng)AdvancedStartupOptions

回歸測(cè)試RunaRegressionTest

Mininet可以用于直接運(yùn)行回歸測(cè)試，不一定要切換到他的CLI下面。

運(yùn)行回歸測(cè)試：

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這條命令會(huì)創(chuàng)立一個(gè)小的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后啟動(dòng)OpenFLow的控制器，然后跑ping測(cè)試，最終再把拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)跟控制器關(guān)掉。

另一種有用的試驗(yàn)是iperf的（給它約10秒來(lái)完成）：

還有一直常用的測(cè)試是iperf(完成這個(gè)測(cè)試大約需要10s鐘):

此命令創(chuàng)立的一致Mininet，并在其中一臺(tái)host上面跑iperfserver,然后在另外一臺(tái)host上面運(yùn)行iperfclient然后解析取得帶寬狀況。

更改拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)大小和類(lèi)型ChangingTopologySizeandType

Mininet默認(rèn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由兩臺(tái)host以及一臺(tái)交換機(jī)組成的，你可以用--topo參數(shù)來(lái)更改拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

假設(shè)你要在一個(gè)交換機(jī)與三臺(tái)host之間做ping探測(cè)驗(yàn)證（verifyall-pairspingconnectivity）。：

運(yùn)行回歸測(cè)試：

另一個(gè)例子中，使用線性拓?fù)洌ㄆ渲忻總€(gè)交換機(jī)配有一個(gè)主機(jī)，并且所有的交換機(jī)連接在一起）：

課喲用參數(shù)來(lái)控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是Mininet中最有用的功能之一，十分強(qiáng)大。

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鏈路變化Linkvariations

Mininet2.0允許你設(shè)置連接參數(shù)，甚至可以通過(guò)命令行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)置：

上面的設(shè)置每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)之間的延遲是10ms，由于ICMP請(qǐng)求傳過(guò)了兩條鏈路（一次是到大交換機(jī)，一次到達(dá)主機(jī)），來(lái)回時(shí)間（RRT）就應(yīng)當(dāng)是40ms。

你還可以使用PythonAPI來(lái)做更多的事兒,不過(guò)現(xiàn)在我們先繼續(xù)往下演練。

調(diào)整輸出信息AdjustableVerbosity

Mininet默認(rèn)輸出信息的級(jí)別是Info，Info級(jí)別會(huì)輸出Mininet的詳細(xì)信息。我們也可以通過(guò)-v參數(shù)來(lái)設(shè)置輸出DEBUG信息。

這樣會(huì)打印出更多額外的細(xì)節(jié)?，F(xiàn)在嘗試一下output參數(shù)，這樣可以在CLI中打印更少的

信息。除了上面的幾個(gè)級(jí)別，還有其他的級(jí)別可以使用，譬如warning等

CustomTopologies自定義拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

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在custom/topo-2sw-2host.py中是一個(gè)例子可以拿來(lái)參考，我們可以看到通過(guò)PythonAPI我們可以很簡(jiǎn)單的來(lái)定義拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

這個(gè)例子直接連接兩臺(tái)交換機(jī)，每個(gè)交換機(jī)帶有一臺(tái)主機(jī)。

我們提供一個(gè)自定義的mininet文件，就可以創(chuàng)立新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、交換機(jī)類(lèi)型。我們?cè)诿钚欣锩鏈y(cè)試一下：

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ID=MAC

默認(rèn)狀況下，host的mac地址是隨機(jī)分派的。這會(huì)導(dǎo)致每次mininet創(chuàng)立的時(shí)候，MAC地址都會(huì)改變，這會(huì)給調(diào)試帶來(lái)一些困難

--mac參數(shù)可以解決上面的問(wèn)題，栗子如下：

之前：

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使用--mac參數(shù)：

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ncontrast,theMACsforswitchdataportsreportedbyLinuxwillremainrandom.Thisisbecauseyoucan‘a(chǎn)ssign’aMACtoadataportusingOpenFlow,asnotedintheFAQ.Thisisasomewhatsubtlepointwhichyoucanprobablyignorefornow.XTermDisplayxterm屏顯

為了便利更繁雜的調(diào)試工作，可以使用mininet的xterms

可以通過(guò)x選項(xiàng)來(lái)給每一個(gè)host與交換機(jī)啟動(dòng)一個(gè)xterm。

后一秒鐘，在xterm終端會(huì)彈出，并且具有自動(dòng)設(shè)置窗口的名稱(chēng)(h1,h2…)。

或者，您也可以用下面的方式開(kāi)啟更多的xterm。

默認(rèn)狀況下，僅僅host需要一個(gè)但大戶(hù)的namespace，而交換機(jī)的窗口則不用(與政策的終端類(lèi)似)

butcanbeaconvenientplacetorunandleaveupswitchdebugcommands,suchasflowcounterdumps.

在你想看到交互命令的時(shí)候，xterm很有用，但是假使你僅僅想看到輸出信息，那你可能想停掉xterm

例如：

在switch:s1(root)的xterm下面運(yùn)行:

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由于交換機(jī)中沒(méi)有數(shù)據(jù)流量，所以不會(huì)有信息輸出。

Tousedpctlwithotherswitches,startupmininetinverbosemodeandlookatthepassivelisteningportsfortheswitcheswhenthey’recreated.

現(xiàn)在，在host:h1的xterm中運(yùn)行：

回到s1的xterm中查看:

現(xiàn)在就可以看見(jiàn)數(shù)據(jù)流了。另外我們可以直接用dpctl命令直接調(diào)用MininetCLI里面的命令，而不需要啟動(dòng)任何xterm或者指定交換機(jī)的IP跟端口。

我們看已通過(guò)ifconfig命令來(lái)判斷xterm是否在root的名字空間下，假使所有的網(wǎng)卡都顯示出來(lái)（包含eth0)，那他就是在root下。

從mininet的CLI中退出：

這樣mininet的CLI就自動(dòng)關(guān)閉了。

OtherSwitchTypes其他類(lèi)型的交換機(jī)

我們可以使用不同的交換機(jī)類(lèi)型。例如：運(yùn)行user-space交換機(jī)：

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值得注意的是這種交換機(jī)下，帶寬相比于前面的內(nèi)核態(tài)交換機(jī)要小的多。

假使做ping探測(cè)，也會(huì)有更高的延遲，這是由于現(xiàn)在的數(shù)據(jù)包需要從內(nèi)核態(tài)轉(zhuǎn)換到用戶(hù)空間，消耗了更多的資源。

另一方面，用戶(hù)空間的交換機(jī)遇有一些新功能，假使交換機(jī)的性能不是關(guān)鍵問(wèn)題是的時(shí)候。在Mininet虛擬機(jī)中預(yù)裝了另外一個(gè)交換機(jī)類(lèi)型是OpenvSwitch(OVS)，在iperf測(cè)試中，帶寬會(huì)比內(nèi)核態(tài)交換機(jī)更大。

MininetBenchmark

Torecordthetimetosetupandteardownatopology,usetest‘none’:

EverythinginitsownNamespace(userswitchonly)

默認(rèn)狀況下，主機(jī)都放在自己的