计算机网络 lab4 Overlay Network 和 VXLAN

發表於 2021-05-20 更新於 2021-07-01 分類於大学课程-计算机网络

一、任务要求

用 mininet 创建两个 LAN，然后用 VXLAN 创建 overlay network，让两个局域网可以互相通信。
参考
 基于 Open vSwitch 的 VxLAN 隧道实验网络
 【Mininet 指令介紹】
SDN 第二次作业
 Openvswitch 介紹
 自定义 topo 文件解析

二、原理

1.Overlay Network

2. 虚拟机的连网方式

虚拟机三种网络模式
nat：enp0s3：上网
host-only：enp0s8：两个 LAN 通信
Linux - 网卡命名方式改变了 - enp0s3，enp0s8
配置 host-only 的静态 IP

3. 流表

idle_timeout，空闲时间，如值为 10，表示若某条流表在最近 10s 内没有被匹配过则删除。
hard_timeout，存活时间，如值为 10，则从该流表被安装经过 10s 后无论被使用情况如何，立即被删除。
而如果在交换机上查看流表，会发现除以上两个时间以外，还有两个：
idle_age，未命中时间，如值为 10，表示已经有 10s 没有匹配到过这条流表了。当这个值等于 idle_timeout 时，这条流表就真的失效了。
duration，流表年龄，指的是流表自从安装到交换机上总共所经过的时间。

作者：顽强的猫尾草
链接：https://www.jianshu.com/p/22e6feb2c662
来源：简书
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三、常用指令

SDN 学习笔记
 Open vSwitch 的 ovs-vsctl 命令详解
 OVS 簡易常用指令

1. 网桥 ovs-vsctl 基本命令

1	ovs-vsctl show # 查询主机上已有的 OVS bridge 和 port

(1) ovs-vsctl 用于控制 ovs db

ovs-vsctl add-br br0 // 创建 bridge
ovs-vsctl del-br br0 // 删除 bridge
ovs-vsctl list-br  // 查询 bridge
ovs-vsctl add-port br0 eth1 // 添加端口 
ovs-vsctl del-port br0 eth1 // 移除端口
ovs-vsctl set-controller br0 tcp:1.2.3.4:6633 tcp:4.3.2.1:6633 // 设置多个 controller
ovs-vsctl del-controller br0  // 移除控制器
ovs-vsctl get-controller br0 // 查询 brige 上已配置的控制器

(2) ovs-ofctl 用于管理 OpenFlow switch 的 flow

(3) ovs-dpctl 用于管理 ovs 的 datapath

(4) ovs-appctl 用于查询和管理 ovs daemon

2. 流表

四、实作

1. 创建拓扑

在两台虚拟机上分别设置这样的拓扑

On VM 1:

1
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mininet> h1 ifconfig h1-eth0 10.0.0.1 netmask 255.0.0.0
mininet> h2 ifconfig h2-eth0 10.0.0.2 netmask 255.0.0.0
$ sudo ifconfig s1 10.0.0.111/8 up

On VM 2:

1
2
3

mininet> h3 ifconfig h3-eth0 10.0.0.3 netmask 255.0.0.0
mininet> h4 ifconfig h4-eth0 10.0.0.4 netmask 255.0.0.0
$ sudo ifconfig s2 10.0.0.112/8 up

2. 网桥配置

On VM1:

// 在 VM1 上添加 br1 网桥
sudo ovs-vsctl add-br br1
// 在 br1 上添加一个端口，将 enp0s8 挂载到 br1 上
// 将 enp0s8 的 IP 指定给 br1，让虚拟机网络可以通过 br1 继续工作
//24 是掩码位数，up 是网卡启动的意思
sudo ovs-vsctl add-port br1 enp0s8
sudo ifconfig br1 192.168.56.101/24 up
// 根据实际情况配置 br1 的网关（可选）
sudo route add default gw 192.168.56.201

On VM2:

//// 在 VM2 上添加 br1 网桥
sudo ovs-vsctl add-br br1
// 在 br1 上添加一个端口，将 enp0s8 挂载到 br1 上
// 将 enp0s8 的 IP 指定给 br1，让虚拟机网络可以通过 br1 继续工作
//24 是掩码位数，up 是网卡启动的意思
sudo ovs-vsctl add-port br1 enp0s8
sudo ifconfig br1 192.168.56.102/24 up
// 根据实际情况配置 br1 的网关（可选）
sudo route add default gw 192.168.56.201

这时候查看网络的连通性，会发现 VM2 可以 ping 通 192.168.56.101，却 ping 不通 10.0.0.111

3. 搭建 VxLAN 隧道

On VM1:

1	sudo ovs-vsctl add-port s1 vxlan0 -- set interface vxlan0 type=vxlan options:remote_ip=192.168.56.102

On VM2:

1	sudo ovs-vsctl add-port s2 vxlan0 -- set interface vxlan0 type=vxlan options:remote_ip=192.168.56.101

五、遇到问题

1. 拓扑没有删除

1 2	cd mininet/mininet/examples sudo python lab4.py

Exception: Error creating interface pair (XX-eth,XX-eth): RTNETLINK answers: File exists error
挂号里通常是 Switch 的某个 eth 连到另一台 Switch 的 eth，发生错误的原因是因为当第一次建立拓扑时出错，第二次建立相同拓扑时，第一次的拓扑没有完全消除。
解决方法：运行以下指令

1	sudo mn -c

2. 局域网 pingall 不通

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mininet> sh ovs-ofctl dump-flows s1 // 查看 s1 的 flow table
mininet> sh ovs-ofctl add-flow s1 "priority=0,action=normal" /// 新增 s1 的 flow table
mininet> pingall // 此時就可以互相 ping 到其他 host

参考

后来发现是自己用./miniedit 创建的拓扑都 ping 不通，要自己加上流表或是运行 ryu 才会通
后来就改用 sudo mn 创建拓扑，pingall 就可以直接成功，
但是不知道怎么把这种方式创建的拓扑存储成.py 文件 (？)，或是修改 host 和 switch 名字
可以参考这个

3. 两台虚拟机 ping 不通原因

查到了很多原因，但后来发现我的原因是自己用./miniedit 创建的 LAN 有问题
(1) 虚拟机 mac 地址相同导致，复制虚拟的问题
https://blog.csdn.net/dlh_sycamore/article/details/64440134
(2) 虚拟机连接方式设置为桥接
Ubuntu 两台虚拟机之间 Ping 不通
(3) 防火墙
关闭虚拟机 linux 防火墙命令
 两台虚拟机互相 ping 通（互相通讯）
ubuntu 查看防火墙状态

4. 如果想要配置的 IP 永久生效

5.ubuntu18.04 自带 python, 换成 python3

重装虚拟机，按照 ryu 的时候有一步是：python get-pip.py，出错，因为这个是 python3 的用法

// 下载并设置优先级
update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python2.7 1
update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3.6 2
// 查看默认版本
python --version

5.wireshark 权限问题

wireshark 遇到 couldn’t run /usr/bin/dumpcap in child process: Permission Denied

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3

sudo dpkg-reconfigure wireshark-common // 选组 “YES” 
sudo adduser $USER wireshark // 添加当前用户到用户组
// 重啓，即可正常使用 wireshark

6.ryu 运行出错，所以想重新按照，但最后还是重装了虚拟机

(1) 运行 ryu 程序出现 ImportError: No module named XX.py
(2) 如何在 Ubuntu 中用 apt 命令删除 / 卸载软件包
apt-get remove 删除已安装的软件包（保留配置文件），不会删除依赖软件包，保留配置文件。
apt-get purge 删除已安装的软件包（不保留配置文件)，删除软件包，同时删除相应依赖软件包。
如何在 Ubuntu 中用 apt 命令删除 / 卸载软件包（remove/clean/purge）
解决 apt-get remove 和 dpkg 删除出现 E: 无法定位软件包 XXXX

7.ovs 错误解决 could not open network device XXX (No such device）

网络上说设置好端口类型为 internal 就不会再出现这个问题
但我后来发现只是我命令输错，或是没有设置端口类型

8. 用自己./miniedit 创建的网络，add route 之后，ping 不上外网

这个时候进行 ping www.baidu.com 出现：
ping: www.baidu.com: Name or service not known
Linux 报错之 ping: www.baidu.com: Name or service not known

9.linux 中查看网卡 mac 地址

“ifconfig -a 其中 HWaddr 字段就是 mac 地址”，但是我没看到 HWaddr 字段
linux 中查看网卡 mac 地址

10.Unable to fetch some archives

Ubuntu 安装应用时报错：
Unable to fetch some archives, maybe run apt-get update or try with —fix-missing?

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// 解决办法
sudo apt-get clean
sudo apt-get update

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