Multipath routing with Group table at mininet

Purpose

在Group table中，有一個類型為select，此類型的group會隨機執行底下的其中一個bucket。若我們將所有的output action都放進這個group中，則switch會將封包隨機導向不同的port，藉此達成multipath routing的功用。

Environment

使用下列的圖作為我們的網路環境，在此圖中。S1~S5都是支援OpenFlow 1.3的OpenFlow switch，左邊的Host 1則是一個Sender，會對於右邊的九個Host發送資料

Step

使用mininet搭配其script來創造網路拓墣，該script可以在此找到 group.py

mn --custom group.py  --topo group

讓所有的創造的openvswitch都支持openflow 1.3

ovs-vsctl set bridge s1 protocols=OpenFlow13
ovs-vsctl set bridge s2 protocols=OpenFlow13
ovs-vsctl set bridge s3 protocols=OpenFlow13
ovs-vsctl set bridge s4 protocols=OpenFlow13
ovs-vsctl set bridge s5 protocols=OpenFlow13

在S1上面加入一個group table，此group table能夠把封包給隨機導向Port 1,2,3。

ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-group s1 group_id=5566,type=select,bucket=output:1,bucket=output:2,bucket=output:3

在S1上面加入一個Flow entry，所有從Host1進來的封包，都去執行剛剛所創立的group table。

ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 in_port=4,actions=group:5566

由於本實驗沒有採用任何Controller，因此要手動的寫入Flow entry到其餘的Switch。
在S1上面加入剩下的Flow entry，使得送回Host1的封包能夠順利抵達Host1

ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 eth_type=0x0800,ip_dst=10.0.0.1,actions=output:4
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s1 eth_type=0x0806,ip_dst=10.0.0.1,actions=output:4

在S2、S3、S4上各加入兩條Flow entry，讓封包能夠通過

ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 in_port=1,actions=output:2
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s2 in_port=2,actions=output:1
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s3 in_port=1,actions=output:2
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s3 in_port=2,actions=output:1
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s4 in_port=1,actions=output:2
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s4 in_port=2,actions=output:1

在S5上根據destination ip來把封包導向不同的host

#IP
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0800,ip_dst=10.0.0.2,actions=output:4
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0800,ip_dst=10.0.0.3,actions=output:5
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0800,ip_dst=10.0.0.4,actions=output:6
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0800,ip_dst=10.0.0.5,actions=output:7
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0800,ip_dst=10.0.0.6,actions=output:8
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0800,ip_dst=10.0.0.7,actions=output:9
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0800,ip_dst=10.0.0.8,actions=output:10
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0800,ip_dst=10.0.0.9,actions=output:11
#ARP
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0806,ip_dst=10.0.0.2,actions=output:4
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0806,ip_dst=10.0.0.3,actions=output:5
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0806,ip_dst=10.0.0.4,actions=output:6
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0806,ip_dst=10.0.0.5,actions=output:7
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0806,ip_dst=10.0.0.6,actions=output:8
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0806,ip_dst=10.0.0.7,actions=output:9
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0806,ip_dst=10.0.0.8,actions=output:10
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0806,ip_dst=10.0.0.9,actions=output:11

由於本實驗要觀察的是Host1送過來的封包能否走不同路徑，對於送回給Host1的封包就固定於同一條路徑(S5 - S2 - S1)

ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0800,ip_dst=10.0.0.1,actions=output:1
ovs-ofctl -O OpenFlow13 add-flow s5 eth_type=0x0806,ip_dst=10.0.0.1,actions=output:1

接下來依序執行下列指令來產生網路流量

mininet> iperfudp 1G h1 h2
mininet> iperfudp 1G h1 h3
mininet> iperfudp 1G h1 h4
mininet> iperfudp 1G h1 h5
mininet> iperfudp 1G h1 h6
mininet> iperfudp 1G h1 h7
mininet> iperfudp 1G h1 h8
mininet> iperfudp 1G h1 h9
mininet> iperfudp 1G h1 h10

接下來觀察每個switch的flow table。結果如圖

mininet>  sh ovs-ofctl dump-flows s2 -O OpenFlow13
mininet>  sh ovs-ofctl dump-flows s3 -O OpenFlow13
mininet>  sh ovs-ofctl dump-flows s4 -O OpenFlow13

在圖中可以觀察到，S2、S3、S4上面都有流量經過，證實了S1使用了group table會將不同的flow給隨機執行不同的buckets，在此範例中則是會導向不同的port。

Purpose​

Environment​

Step​

Purpose

Environment

Step