SDN环境搭建（超详细）

前言

最近在做SDN这方面的实验，在这里记录一下自己的学习过程和踩过的坑。
具体环境：
VMware-workstation
Ubuntu20.04
Mininet
RYU
Wireshark

一、 安装VMware workstation

链接：https://pan.baidu.com/s/186D9k3byAqB0LhGUZwPkuw
提取码：25my
按照提示一步一步完成即可。

二、安装Ubuntn

镜像文件：
链接：https://pan.baidu.com/s/1dXzMLk0LmjItbvj4e7zKtw
提取码：eaqd
1、打开虚拟机，依次点击“文件”——“新建虚拟机”，选择经典模式（在自定义模式下，很多选项都需要自行设置，不建议新手使用）

点击“浏览”，选择已经下载好的iso文件

按照要求设置名字和密码

设置虚拟机的名称和位置

分配磁盘大小，建议为40GB

点击“自定义硬件”，将内存设为4096MB，处理器内核数量设为2



配置完成后，点击“完成”开始Ubuntu系统的安装

耐心等待安装，可能会需要很长时间

安装完成后，输入密码进行登录

修改时间。将时区设置为shanghai。创建root用户。打开终端（右键或ctrl+alt+T），输入sudo passwd root命令创建root用户。创建成功后，可以通过su root命令登录root用户。
需要注意的是，root用户对系统具有最高的权限，在root用户下操作风险较大，需要慎重登录root用户进行操作。

修改源。如果Ubuntn版本较低，默认的官方源是美国的服务器，安装软件速度较慢，容易造成系统出错，在进行环境配置前需要修改为国内的源。点击屏幕左下角找到Software&Update，修改内容如图示（这里选择的是阿里云，当然也可以选择其他的），然后点击choose server →close→reload。


至此，Ubuntn的安装已经完成，可以与本地主机互相ping通，能够上网。
此时可以利用VMware的快照功能拍摄虚拟机快照，后续出现问题可以回到快照拍摄时的状态。

界面左下角有进度提示，建议等状态完全保存后再进行其他操作，否则可能造成状态保存不完整。

三、安装Mininet

Mininet 是由一些虚拟的终端节点 (end-hosts) 、交换机、路由器连接而成的一个网络仿真器，是一个轻量级软件定义网络和测试平台，支持 OpenFlow、OpenvSwith 等各种协议，并提供python API。它的安装可以大致分为以下几个步骤：
步骤一：安装git
配置SDN的实验环境之前，需要进入/home/shy目录，通过sudo apt-get install git命令安装git。

输入git命令，查看是否安装成功。可以看到git已经安装成功。

步骤二：下载mininet源代码
使用sudo git clone https://github.com/mininet/mininet.git命令将mininet源代码下载到本地。

可以看到，已经将miniet下载到/home/shy目录下。

步骤三：安装mininet
下载完成后，在/home/shy/mininet目录下，找到安装mininet的脚本文件util，执行sudo ./install.sh命令进行mininet的安装。

如果使用以上命令安装OpenVswitch不成功，可以尝试依次输入以下命令：
sudo apt-get install openvswitch-switch
sudo ovs-vsctl show

步骤四：测试安装是否成功
输入sudo mn命令，创建最小网络拓扑。可以看到新建了两台主机，1个Open （V）switch交换机，增加了两条链路，创建了一台控制器。

执行links命令查看链路状态；执行nodes命令查看节点状态；执行pingall命令检查网络的连通性，可以看到h1到h2可以ping通，h2到h1也可以ping通，丢包率为0，证明mininet已经安装完成。

四、安装RYU

RYU是一款开源SDN控制器，基于python语言编写，支持OpenFlow协议。它的安装大致可以分为以下几个步骤：
步骤一：安装pip。
首先在/home/shy目录下，通过sudo wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py命令下载pip文件。

下载完成后，输入ls命令查看。可以看到，pip文件已经下载到home目录下。

接着使用sudo python3 get-pip.py命令安装pip。

可以看到已经成功安装了pip，版本为23.3.1。
需要注意的是，如果之前下载过pip，那么系统中保存的文件名称可能不是get-pip.py。比如，可能是get-pip.py.1，此时执行sudo python3 get-pip.py.1命令安装pip。也可以执行rm -f 目录名命令删除之前下载的文件，重新下载pip文件。
步骤二：下载RYU源代码
在/home/shy目录下，通过sudo git clone https://github.com/osrg/ryu.git命令将RYU源码下载到本地。（如果报错，可以多尝试几次或者试试sudo git clone http://github.com/osrg/ryu.git）

下载完成后，进入/ryu目录并查看该目录下的所有文件。

步骤三：安装RYU依赖包
通过sudo pip install -r tools/pip-requires命令安装RYU的依赖。由于要安装的依赖较多，如果报错，可以多尝试几次。

可以看到，RYU的依赖已经安装成功。

步骤四：安装RYU
RYU的依赖安装完成后，通过执行sudo python3 setup.py install命令安装RYU。

提示安装完成。

步骤五：验证RYU是否安装成功｡
首先在/home/shy/ryu/ryu/app目录下，执行ryu-manager simple_switch.py命令启动控制器，然后在另一个终端打开mininet，输入sudo mn --controller=remote创建默认拓扑，并使用远端控制器RYU｡

可以看到控制器显示正常，说明RYU已经安装成功｡

五、安装WireShark

Ubuntn20.04自带WireShark软件。如果Ubuntn版本较低，需要通过sudo apt-get install wireshark命令进行Wireshark的安装。

左右键选中 Yes

安装完成后输入sudo wireshark命令即可打开Wireshark软件。

六、在Mininet中启动可视化界面并创建网络拓扑

在/home/shy/mininet/mininet/examples目录下，执行sudo python3 mininedit.py命令或sudo ./miniedit.py命令打开可视化界面创建网络拓扑。

可视化界面如图示：

构建网络拓扑之前首先进行全局配置【edit】→【preferences】
IP Base：默认为10.0.0.0/8，用来指定网络拓扑中的网络设备所使用的IP地址所属网段
Start CLI：允许通过交互界面输入命令修改拓扑
Open vSwitch：支持的OpenFlow协议版本

在mininedit中创建拓扑

对控制器进行配置：

对交换机s1进行配置（s2同理）：

对主机进行配置（其他主机同理）：

此外，还可以对链路具体参数（带宽、时延等）进行配置：

所有的设置在Mininet的终端都有显示。

接下来运行网络拓扑，运行之前，需要在另一个终端打开控制器，然后点击miniedit界面左下角的Run按钮运行网络拓扑。这里使用Ryu控制器。

可以看到，此时控制器已经监控到了信息，网络连通性也没有问题。

七、常见问题总结

1、Ubuntu系统安装好后显示屏幕太小。这是由于缺少VMware Tools，依次输入图中命令后重启虚拟机，问题得以解决。


2、下载mininet源码时，出现如下错误，网速问题，多试试几次。

或尝试输入以下命令取消https与http代理。
sudo git config --global --unset http.proxy
sudo git config --global --unset https.proxy
再或者如果https不能git，有些情况下用http代替也可以。
3、安装RYU的依赖时，由于网络原因和下载的依赖较多频频出现图中问题。解决办法：多执行几次命令。

4、问题：在使用sudp ./miniedit.py命令启动miniedit界面时出现/usr/bin/env: ‘python’: No such file or directory。

解决办法：依次输入图中命令