再試 SDN：利用 RYU 控制 OpenFlow 交換器
Flow 表是支援 OpenFlow 的交換器用來決定封包的流量用，我嘗試用 Rest API 去移除它的預設規則，然後再加回，看看有什麼效果。
我先按著這頁的指示，將需要的組件和 Ryu 下載回來在另一台虛擬機器上安裝：
sudo apt-get install python-eventlet python-routes python-webob python-paramiko python-oslo.config git clone git://github.com/osrg/ryu.git cd ryu
然後啟動它，使用 simple_switch_13 是想支援 OpenFlow 1.3 標準：
PYTHONPATH=. ./bin/ryu-manager --verbose ryu/app/simple_switch_13.py ryu/app/ofctl_rest.py ryu/app/rest_topology.py
可見它已在 8080 埠上聆聽 HTTP RESTful 要求：
在安裝了 mininet 的電腦上執行以下指令，還是選用直線的拓樸：
$ sudo mn --topo linear,5 --mac --switch ovsk,protocols=OpenFlow13 --controller remote,ip=<控制器的 IP 地址>,port=6633
mininet 的畫面：
啟動後可見 RYU 控制器不斷跟 OpenFlow 交換器溝通：
利用 Chrome 的 Postman 程式，我們可以發送 RESTful 要求，去看看現在的拓樸：
GET http://<控制器的 IP 地址>:8080/v1.0/topology/switches
結果：
[
{
"ports": [
{
"hw_addr": "ca:a5:f0:9e:15:65",
"name": "s1-eth1",
"port_no": "00000001",
"dpid": "0000000000000001"
},
{
"hw_addr": "52:8e:d8:12:de:07",
"name": "s1-eth2",
"port_no": "00000002",
"dpid": "0000000000000001"
}
],
"dpid": "0000000000000001"
},
{
"ports": [
{
"hw_addr": "3e:0a:77:94:58:c8",
"name": "s2-eth1",
"port_no": "00000001",
"dpid": "0000000000000002"
},
{
"hw_addr": "e2:c6:cd:61:6d:f0",
"name": "s2-eth2",
"port_no": "00000002",
"dpid": "0000000000000002"
},
{
"hw_addr": "8e:ce:4d:0a:54:14",
"name": "s2-eth3",
"port_no": "00000003",
"dpid": "0000000000000002"
}
],
"dpid": "0000000000000002"
},
{
"ports": [
{
"hw_addr": "52:6e:de:2f:69:d1",
"name": "s3-eth1",
"port_no": "00000001",
"dpid": "0000000000000003"
},
{
"hw_addr": "92:19:fa:b1:aa:3d",
"name": "s3-eth2",
"port_no": "00000002",
"dpid": "0000000000000003"
},
{
"hw_addr": "5e:d7:25:e6:59:00",
"name": "s3-eth3",
"port_no": "00000003",
"dpid": "0000000000000003"
}
],
"dpid": "0000000000000003"
},
{
"ports": [
{
"hw_addr": "fa:88:fa:db:85:b0",
"name": "s4-eth1",
"port_no": "00000001",
"dpid": "0000000000000004"
},
{
"hw_addr": "2a:3c:fb:a0:d7:2b",
"name": "s4-eth2",
"port_no": "00000002",
"dpid": "0000000000000004"
},
{
"hw_addr": "b6:80:d6:d7:a0:4b",
"name": "s4-eth3",
"port_no": "00000003",
"dpid": "0000000000000004"
}
],
"dpid": "0000000000000004"
},
{
"ports": [
{
"hw_addr": "d6:10:2e:f4:c0:19",
"name": "s5-eth1",
"port_no": "00000001",
"dpid": "0000000000000005"
},
{
"hw_addr": "b6:93:ba:61:c7:af",
"name": "s5-eth2",
"port_no": "00000002",
"dpid": "0000000000000005"
}
],
"dpid": "0000000000000005"
}
]
我們見到 dpid 是交換器的 ID，它們有著不同的 Port ID，網絡上共有五台交換器。
我們去查去 dpid 為 1 的交換器的 Flow 表：
GET http://<控制器的 IP 地址>:8080/stats/flow/1
Ping 之前，任何封包都要 output 到 4294967293，這代表將封包傳送到 RYU 控制器去判斷流向：
{
"1": [
{
"actions": [
"OUTPUT:4294967293"
],
"idle_timeout": 0,
"cookie": 0,
"packet_count": 462,
"hard_timeout": 0,
"byte_count": 96104,
"length": 80,
"duration_nsec": 737000000,
"priority": 0,
"duration_sec": 439,
"table_id": 0,
"flags": 0,
"match": {
}
}
]
}
我嘗試由 h1 Ping 到 h5 後，控制器給了它兩條新的 Flow，就是目的地 MAC 地址為 00:00:00:00:00:01 從 Port 2 輸入的封包會傳到 Port 1，而目的地 MAC 地址為 00:00:00:00:00:05 從 Port 1 輸入的封包會 傳到 Port 2，這某程度就是 Ethernet 交換器的原理，防止封包廣播。而這個機制就是由 simple_switch_13.py 去進行：
{
"1": [
{
"actions": [
"OUTPUT:4294967293"
],
"idle_timeout": 0,
"cookie": 0,
"packet_count": 543,
"hard_timeout": 0,
"byte_count": 112371,
"length": 80,
"duration_nsec": 151000000,
"priority": 0,
"duration_sec": 486,
"table_id": 0,
"flags": 0,
"match": {
}
},
{
"actions": [
"OUTPUT:1"
],
"idle_timeout": 0,
"cookie": 0,
"packet_count": 4,
"hard_timeout": 0,
"byte_count": 280,
"length": 96,
"duration_nsec": 448000000,
"priority": 1,
"duration_sec": 18,
"table_id": 0,
"flags": 0,
"match": {
"dl_dst": "00:00:00:00:00:01",
"in_port": 2
}
},
{
"actions": [
"OUTPUT:2"
],
"idle_timeout": 0,
"cookie": 0,
"packet_count": 3,
"hard_timeout": 0,
"byte_count": 238,
"length": 96,
"duration_nsec": 440000000,
"priority": 1,
"duration_sec": 18,
"table_id": 0,
"flags": 0,
"match": {
"dl_dst": "00:00:00:00:00:05",
"in_port": 1
}
}
]
}
我輸入以下 Flow 規則，如果封包目的地 MAC 地址為 00:00:00:00:00:01，又從 Port 2 輸入，就什麼都不做，即是取消封包傳到 Port 1：
POST http://<控制器的 IP 地址>:8080/stats/flowentry/modify
{
"dpid": 1,
"match":{
"dl_dst": "00:00:00:00:00:01",
"in_port":2
},
"actions":[]
}
結果回應封包即時不能傳送到 h1：
如果要重新給 Port 1，可以輸入以下 Flow 規則（其他 action 可以是 Group、Queue 等）：
POST http://<控制器的 IP 地址>:8080/stats/flowentry/modify
{
"dpid": 1,
"match":{
"dl_dst": "00:00:00:00:00:01",
"in_port":2
},
"actions":[{"type":"OUTPUT","port":1}]
}
這樣網絡又再次打通了：
這也不過是最簡單的規則改動，RYU 更可以自訂一些 Python 程式去改動 Flow 表。RYU 不足的地方就是它沒有清楚說明 REST 的用法，最多不過是打開那堆在 app 資料夾內名字帶有 "rest" 的 Python 程式碼去查看，而我也不過只能試試這個簡單功能（程式碼）。當然開發者可以利用這些 RESTful API 或它本身的 Pyhton API 去建立程式。
參考資料：
RYU Version OpenFlow Tutorial
OpenFlow
OpenFlow Technical Library
SDN Lab 5$ REST and Ryu
RYU SDN Framework - ebook
RYU SDN Framework
RYU RESTAPI 的使用
在RYU上使用Rest API控制flow entry part 1/2 (match field 沒有mask)
Instructions & Actions
本文連結