# 10. Mininet Mininet是一个由Stanford大学Nick研究小组开发的网络虚拟化平台，可以用来方便的测试、验证和研究OpenFlow和SDN网络。 Mininet使用Linux Network Namespaces来创建虚拟节点，默认情况下，Mininet会为每一个host创建一个新的网络命名空间，同时在root Namespace（根进程命名空间）运行交换机和控制器的进程，因此这两个进程就共享host网络命名空间。由于每个主机都有各自独立的网络命名空间，我们就可以进行个性化的网络配置和网络程序部署。 Mininet提供了命令行工具`mn`和Python API，用来构建网络拓扑。 ## 安装Mininet 在Ubuntu系统上可以使用通过下面的命令来安装mininet： ```bash sudo apt-get install -y mininet openvswitch-testcontroller sudo /usr/bin/ovs-testcontroller /usr/bin/ovs-controller sudo service openvswitch-switch start ``` 然后运行下面的命令验证安装是否正常 ```bash sudo mn --test pingall ``` 其他系统上，可以参考[这里](https://github.com/mininet/mininet/wiki/Mininet-VM-Images)下载预置mininet的虚拟机镜像。 ## mn命令行 直接运行mn命令可以进入mininet控制台，默认创建一个`minimal`拓扑，即一个控制器、一台OpenFlow交换机并连着两台host。 ```bash $ sudo mn mininet> nodes available nodes are: h1 h2 s1 mininet> dump ``` 以节点名字开始的命令在节点内运行 ```bash mininet> h1 ifconfig -a h1-eth0 Link encap:Ethernet HWaddr aa:7d:6a:7f:b5:52 inet addr:10.0.0.1 Bcast:10.255.255.255 Mask:255.0.0.0 inet6 addr: fe80::a87d:6aff:fe7f:b552/64 Scope:Link UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:15 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:1206 (1.2 KB) TX bytes:648 (648.0 B) lo Link encap:Local Loopback inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0 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:1 RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B) mininet> h1 ping -c1 h2 PING 10.0.0.2 (10.0.0.2) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 10.0.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.040 ms --- 10.0.0.2 ping statistics --- 1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms rtt min/avg/max/mdev = 0.040/0.040/0.040/0.000 ms ``` ### 命令和选项 命令列表 * py：执行python命令，如`py h1.IP()` * dump：查看各节点的信息 * nodes：查看所有节点 * net：查看链路信息 * links：查看网络接口连接拓扑 * link：开启或关闭网络接口，如`link s1 h1 up` * xterm：开启终端 * dpctl：操作OpenFlow流表 * pingall：自动ping测试 选项列表 * `--topo`：自定义拓扑，如`linear|minimal|reversed|single|torus|tree` * `--link`：自定义网络参数，如`default|ovs|tc` * `--switch`：自定义虚拟交换机，如`default|ivs|lxbr|ovs|ovsbr|ovsk|user` * `--controller`：自定义控制器，如`default|none|nox|ovsc|ref|remote|ryu` * `--nat`：自动设置NAT * `--cluster`：集群模式，将网络拓扑运行在多台机器上 * `--mac`：自动设置主机mac * `--arp`：自动设置arp表项 ### 自定义网络拓扑 默认的`minimal`拓扑比较简单，可以使用`--topo`选项设置网络拓扑。 ```bash $ sudo mn --topo single,3 mininet> dump ``` ### 自定义网络参数 可以使用`--link`选项设置网络参数。 ```bash $ sudo mn --link tc,bw=10,delay=10ms mininet> iperf *** Iperf: testing TCP bandwidth between h1 and h2 *** Results: ['9.50 Mbits/sec', '12.0 Mbits/sec'] ``` ### 自定义独立命名空间 默认情况下，host在独立的netns中，而switch和controller都还是使用host netns，可以使用`--innamespace`选项将它们也放到独立的netns中。 ```bash $ sudo mn --innamespace --switch user ``` ## Python API 对于复杂的网络，需要使用[Python API](http://mininet.org/api/annotated.html)来构建。 比如，使用python API构造一个单switch接4台虚拟节点的示例 ```python #!/usr/bin/python from mininet.topo import Topo from mininet.net import Mininet from mininet.util import dumpNodeConnections from mininet.log import setLogLevel from mininet.node import OVSController class SingleSwitchTopo(Topo): "Single switch connected to n hosts." def build(self, n=2): switch = self.addSwitch('s1') # Python's range(N) generates 0..N-1 for h in range(n): host = self.addHost('h%s' % (h + 1)) self.addLink(host, switch) def simpleTest(): "Create and test a simple network" topo = SingleSwitchTopo(n=4) net = Mininet(topo=topo, controller = OVSController) net.start() print "Dumping host connections" dumpNodeConnections(net.hosts) print "Testing network connectivity" net.pingAll() net.stop() topos = {"mytopo": SingleSwitchTopo} if __name__ == '__main__': # Tell mininet to print useful information setLogLevel('info') simpleTest() ``` 这个脚本可以直接运行，也可以使用mn命令启动 ```bash $ sudo mn --custom a.py --topo mytopo,3 --test pingall ``` Mininet v2.2.0+还提供了一个miniedit的可视化界面，更直观的编辑和查看网络拓扑。miniedit实际上是一个python脚本，存放在mininet安装目录的examples中，如`/usr/lib/python2.7/dist-packages/mininet/examples/miniedit.py`。 ## 参考文档 * [Mininet官方网站](http://mininet.org/) * [Mininet Github](https://github.com/mininet/mininet) * [REPRODUCING NETWORK RESEARCH](https://reproducingnetworkresearch.wordpress.com/)