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  • 2、掌握多数据中心网络拓扑的构建; 3、熟悉网络性能测试工具Iperf,根据实验测试SDN网络的性能; 4、通过程序生成真实网络流量。 任务环境 设备名称 软件环境 硬件环境 主机 Mininet_2.2.0_desktop_cv1.1 ...

    任务目的

    1、通过Mininet模拟搭建基于不同数据中心的网络拓扑; 2、掌握多数据中心网络拓扑的构建; 3、熟悉网络性能测试工具Iperf,根据实验测试SDN网络的性能; 4、通过程序生成真实网络流量。

    任务环境

    设备名称软件环境硬件环境
    主机Mininet_2.2.0_desktop_cv1.1CPU:1核内存2G磁盘:20G

    注:系统默认的账户为: 管理员权限用户名:root,密码:root@openlab; 普通用户用户名:openlab,密码:user@openlab。

    实验步骤

    *一、 实现iperfmulti功能生成多客户端随机产生UDP流量*

    步骤1 登录Mininet所在虚机,在Mininet目录下mininet/net.py文件中定义iperf_single()函数

    在两个主机间进行iperf udp测试,并且在server端记录,实现iperf_single函数:

    def iperf_single( self,hosts=None, udpBw='10M', period=60, port=5001):

          """Run iperf between two hosts using UDP.

            hosts: list of hosts; if None, uses opposite hosts
            returns: results two-element array of server and client speeds"""


          if not hosts:

            return

          else:

            assert len( hosts ) == 2

          client, server = hosts

          filename = client.name[1:] + '.out'

          output( '*** Iperf: testing bandwidth between ' )

          output( "%s and %s\n" % ( client.name, server.name ) )

          iperfArgs = 'iperf -u '

          bwArgs = '-b ' + udpBw + ' '

          print "***start server***"

          server.cmd( iperfArgs + '-s -i 1' + ' > /home/sdnlab/log/' + filename + '&')

          print "***start client***"

          client.cmd(

            iperfArgs + '-t '+ str(period) + ' -c ' + server.IP() + ' ' + bwArgs

            +' > /home/sdnlab/log/' + 'client' + filename +'&')

    步骤2 net.py中添加自定义命令iperfmulti() 函数

    为mininet添加自定义命令iperfmulti,依次为每一台主机随机选择另一台主机作为iperf的服务器端,通过调用iperf_single,自身以客户端身份按照指定参数发送UDP流,服务器生成的报告以重定向的方式输出到文件中,使用iperfmulti命令,主机随机地向另一台主机发起一条恒定带宽的UDP数据流。

     def iperfMulti(self, bw, period=60):
            base_port = 5001
            server_list = []
            client_list = [h for h in self.hosts]
            host_list = []
            host_list = [h for h in self.hosts]

            cli_outs = []
            ser_outs = []

            _len = len(host_list)
            for i in xrange(0, _len):
                client = host_list[i]
                server = client
                while( server == client ):
                    server = random.choice(host_list)
                server_list.append(server)
                self.iperf_single(hosts = [client, server], udpBw=bw, period= period, port=base_port)
                sleep(.05)
                base_port += 1

            sleep(period)
            print "test has done"

    步骤3 mininet/cli.py中注册iperfmulti命令

    解析用户输入的命令,net.py定义的iperfmulti命令需要在CLI类中注册这条自定义命令。

    def do_iperfmulti( self, line ):
            """Multi iperf UDP test between nodes"""
            args = line.split()
            if len(args) == 1:
                udpBw = args[ 0 ]
                self.mn.iperfMulti(udpBw)
            elif len(args) == 2:
                udpBw = args[ 0 ]
                period = args[ 1 ]
                err = False
                self.mn.iperfMulti(udpBw, float(period))
            else:
                error('invalid number of args: iperfmulti udpBw period\n' +
                       'udpBw examples: 1M 120\n')

    步骤4 bin/mn中加入iperfmulti可执行命令

    将iperfmulti加入到对应的列表中。

    ALTSPELLING = { 'pingall': 'pingAll', 'pingpair': 'pingPair',

            'iperfudp': 'iperfUdp','iperfmulti':'iperfMulti' }

    步骤5 重新编译mininet

    进入mininet/util目录,重新编译安装mininet。

    #~/mininet/util/install.sh -n

    步骤6 验证iperfmulti是否成功

    重新创建网络,如mn,输入iperf,可用table补全iperfmulti,从而可使用iperfmulti进行流量随机模型的测试:

    *二、 多数据中心拓扑创建脚本编写*

    步骤1 通过python脚本自定义拓扑,创建包含两个数据中心的网络拓扑:

    # cd custom
    # vi fattree.py


    #!/usr/bin/python
    """Custom topology example
    Adding the 'topos' dict with a key/value pair to generate our newly defined
    topology enables one to pass in '--topo=mytopo' from the command line.
    """

    from mininet.topo import Topo
    from mininet.net import Mininet
    from mininet.node import RemoteController,CPULimitedHost
    from mininet.link import TCLink
    from mininet.util import dumpNodeConnections

    class MyTopo( Topo ):
        "Simple topology example."

        def __init__( self ):
            "Create custom topo."

            # Initialize topology
            Topo.__init__( self )
            L1 = 2
            L2 = L1 * 2 
            L3 = L2
            c = []
            a = []
            e = []

            # add core ovs  
            for i in range( L1 ):
                    sw = self.addSwitch( 'c{}'.format( i + 1 ) )
                    c.append( sw )

            # add aggregation ovs
            for i in range( L2 ):
                    sw = self.addSwitch( 'a{}'.format( L1 + i + 1 ) )
                    a.append( sw )

            # add edge ovs
            for i in range( L3 ):
                    sw = self.addSwitch( 'e{}'.format( L1 + L2 + i + 1 ) )
                    e.append( sw )

            # add links between core and aggregation ovs
            for i in range( L1 ):
                    sw1 = c[i]
                    for sw2 in a[i/2::L1/2]:
                    # self.addLink(sw2, sw1, bw=10, delay='5ms', loss=10, max_queue_size=1000, use_htb=True)
                            self.addLink( sw2, sw1 )

            # add links between aggregation and edge ovs
            for i in range( 0, L2, 2 ):
                    for sw1 in a[i:i+2]:
                        for sw2 in e[i:i+2]:
                            self.addLink( sw2, sw1 )

            #add hosts and its links with edge ovs
            count = 1
            for sw1 in e:
                    for i in range(2):
                        host = self.addHost( 'h{}'.format( count ) )
                        self.addLink( sw1, host )
                        count += 1
    topos = { 'mytopo': ( lambda: MyTopo() ) }

    *三、 数据中心拓扑脚本执行*

    步骤1 启动Mininet,生成测试拓扑结构,进入到Mininet的custom目录下:

    \# mn --custom fattree.py --topo mytopo --controller=remote,ip=30.0.1.12,port=6653

    步骤2 验证主机间的连通性:

    步骤3 查看ODL控制器Web页面拓扑:http://30.0.1.12:8181/index.html,用户名密码:admin/admin

    *四、 数据中心拓扑网络测试—TCP带宽测试*

    ****

    步骤1 同一交换机内部的主机间连通性及通信带宽测试

    在h1和h2之间进行iperf操作进行测试:

    mininet> iperf h1 h2

    步骤2 相同汇聚交换机下不同机架的主机间测试

    在h1和h3之间进行iperf操作进行测试:

    mininet> iperf h1 h3

    步骤3 相同核心交换机不同汇聚交换机下的主机间测试

    在h1和h5之间进行iperf操作进行测试:

    mininet> iperf h1 h5

    *五、 数据中心拓扑网络测试—iperfmulti UDP测试*

    步骤1 在mininet中执行iperfmulti命令,设置带宽参数为0.025M,我们将能看到8台主机随机地向另外一台主机发送数据包。

    mininet> iperfmulti 0.025M

    打开服务端数据记录:

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  • 1. 一种基于模块扩展的数据中心网络拓扑系统,包括核心层(104)、汇聚层(105)及边缘层(107),每一层均设有一组交换机,汇聚层的交换机通过上行端口向上一层交换机提交数据或从上一层交换机接收数据,且下行端口连接...

    1. 一种基于模块扩展的数据中心网络拓扑系统,包括核心层(104)、汇聚层(105)及边缘层(107),每一层均设有一组交换机,汇聚层的交换机通过上行端口向上一层交换机提交数据或从上一层交换机接收数据,且下行端口连接边缘层的交换机;边缘层的交换机通过其下行端口连接服务器(108),对不同服务器的数据进行转发;所述汇聚层包括k2/2个交换机,k是拓扑结构中Pod结构(109)的数目,取值为偶数,Pod结构(109)是由两层交换机组成,上层为k/2个汇聚层的交换机,下层为k/2个边缘层的交换机,每个交换机包括k/2 个上行端口及k/2个下行端口 ;所述核心层包括k2/4个交换机,每个交换机包括k个下行端口,其特征在于:A.在核心层与汇聚层之间引入中间层,该中间层包括k2/2个交换机,每个交换机包括 k/2个上行端口及k/2个下行端口,将这些交换机从左至右均分为k/2组,记作gi,这里,编号符号凡出现右下标i,则表征该符号标识的是中间层设备,从左至右gi标记为0,1,..., k/2-l,再分别与核心层和汇聚层进行如下连接:当中间层的交换机与核心层的交换机连接时,为每个中间层交换机组内的交换机编号,记作Wi,从左至右&标记为0,1,...,k/2-l,将每个中间层交换机的上行端口编号为qi, 从左至右1标记为k/2,k/2+l,. . .,k-1 ;将k2/4个核心层的交换机从左至右均分为k/2组, 记作g。,这里,编号符号凡出现右下标c,则表征该符号标识的是核心层设备,从左至右g。标记为0,1,...,k/2-l,将每个组内的交换机编号为s。,从左至右S。标记0,1,...,k/2-l,将每个交换机的下行端口编号为P。,从左至右P。标记为0,1,...,k/2-l ;当且仅当核心层的交换机与中间层的交换机编号标记满足g。= gi, sc = q-k/2, pc = Wi时互连条件成立,则将中间层的交换机与核心层的交换机连接;当中间层的交换机与Pod结构内汇聚层交换机连接时,将每个中间层的交换机组从左至右均分为两个小单元,记作Ci,从左至右Ci标记为0和1,将每个小单元内的交换机编号为Si,从左至右Si标记为0,1,. . . Λ/2-1,将每个交换机的下行端口编号为Pi,从左至右Pi 标记为0,1,...,k/2-l ;将k个Pod结构从左至右均分为k/2个Pod结构组,记作gp,这里, 编号符号凡出现右下标P,则表征该符号标识的是Pod结构,从左至右gp标记为0,1,..., k/2-l,将每个组内的Pod结构编号为cp,从左至右Cp标记为O和1,将Pod结构内汇聚层的交换机的上行端口编号为qa,这里,编号符号凡出现右下标a,则表征该符号标识的是汇聚层设备,从左至右qa标记为k/2,k/2+l,...,k-1 ;当且仅当中间层的交换机与Pod结构内汇聚层的交换机编号标记满足Si = gp,Ci = cp, Pi = sa, gi = q-k/2时互连条件成立,则将中间层的交换机与Pod结构内汇聚层交换机连接;B.将核心层、中间层、汇聚层及边缘层的交换机与服务器连接而成的一个小网络,记作一个基本模块(101),如此方式构建m个基本模块,通过核心层交换机增设的4个端口将各基本模块连接成一个整体网络;C.采用横向扩展或纵向扩展或混合扩展三种方式对整体网络进行扩建,实现网络支持更多服务器设备,满足应用发展需求。

    2.根据权利1所述的数据中心网络拓扑系统,其中步骤B所述的通过核心层交换机增设的4个端口将各基本模块连接成一个大的整体网络,连接规则如下:将增设的4个端口均分为两组,分别记作h。,v。,其中h。标记为k和k+Ι,ν。标记为k+2 和k+3 ;将m个基本模块纵向排列,采用二元组为各模块内部的核心层交换机编号,记作(e,f),其中e代表网络拓扑系统中基本模块编号,自上而下e标记为0,1,...,m-1, f代表基本模块内核心层交换机的编号,从左至右f标记为0,1,...,k2/4-l ;对于任意的两个核心层交换机(e1; 、(e2, f2),ei、e2代表e的任意两个编号标记,f、f2代表f的任意两个编号标记,若ei Φ e2,则将这两个核心层的交换机定义为不同基本模块,若ei = e2,则将这两个核心层的交换机定义为相同基本模块;再将增设的端口分别与不同基本模块的核心层和相同基本模块的核心层进行如下连接:当增设的端口用于连接不同基本模块的核心层交换机时,当且仅当两个核心层交换机的编号标记满Me2= (e^Dmod m,f2 = ,其中ei、e2为e的任意两个标记,自上而下e标记为0,1,. . . ,Hi-Lf1^f2为f的任意两个标记,从左至右f标记为0,1,. . .,k2/4-l,mod为取模操作,将(e^fi)号核心层交换机的k+3号端口连接(e2,f2)号核心层交换机的k+2号端口 ;通过增设端口,以纵向环(102)实现不同基本模块中相邻的核心层交换机之间及首尾的核心层交换机之间的连接;当增设的端口用于连接相同基本模块的核心层交换机时,当且仅当两个核心层交换机的编号满足e2 = ei; f2 = (fi+DmocKk2/^),其中θι、e2为e的任意两个标记,自上而下e 标记为0,1,. . .,m-1,f、f2为f的任意两个标记,从左至右f标记为0,1,...,k2/4-l,将 (ei; 号核心层交换机的k+Ι号端口连接(e2,f2)号核心层交换机的k号端口 ;通过增设端口,以横向环(103)实现相同基本模块内相邻的核心层交换机之间及首尾的核心层交换机之间的连接。

    3.根据权利1所述的数据中心网络拓扑系统,其中步骤C所述的采用横向扩展,按如下步骤进行:3a)根据网络扩建规模的需要,增加各基本模块内包括的Pod结构数量,Pod结构即是由k/2个汇聚层与k/2个边缘交换机连接构成,k是基本模块内Pod结构的数量,基本模块内包含的Pod结构数由k增至k+2n,确定η值,使网络由m行、k2/4列增变为m行、(k+2n) 2/4 列;3b)根据基本模块内增加的Pod结构数量,对于各边缘层、汇聚层及中间层交换机,分别增加η个上行端口及η个下行端口,对于各核心层交换机增加2η个下行端口 ;3c)在各基本模块内新增η · (k+n)个核心层交换机,每个核心层的交换机包括k+2n 个下行端口及4个增设端口 ;在各基本模块内的边缘层、汇聚层及中间层各新增2η · (k+n) 个交换机,每个交换机包括k/2+n个上行端口及k/2+n个下行端口 ;在各基本模块内新增 η · (3k2+6nk+4n2)/2 个服务器;3d)拆除网络拓扑系统中m个基本模块的横、纵向环连接,按基本模块构建规则,将新增的交换机与服务器设备连接到各基本模块内,实现基本模块的更新,再按基本模块之间的连线规则将更新后的各基本模块连接成新的数据中心网络。

    4.根据权利1所述的数据中心网络拓扑系统,其中步骤C所述的采用纵向扩展,按如下步骤进行:4a)根据网络扩建规模的需要,增加网络构架中的基本模块数,基本模块数由m增至 m+r,确定r值,使网络由m行、k2/4列增变为m+r行、k2/4列;4b)在整个网络中新增r -k2/4个核心层交换机,每个核心层交换机包括k个下行端口及4个增设端口 :将这些增设端口均分为两组,分别记作h。,v。,其中h。标记为k和k+1,vc标记为k+2和k+3 ;在 整个网络中新增边缘层、汇聚层及中间层交换机各r -k2/2个,每个交换机包括k/2个上行端口及k/2个下行端口 ;在整个网络中新增r · k3/4个服务器; 4c)按基本模块的构建规则,将新增的交换机及服务器设备连接成r个基本模块; 4d)拆除网络拓扑系统中的m个基本模块的横、纵向环连接,按基本模块之间的连线规则,将新构建的r个基本模块与原有的m个基本模块连接成新的数据中心网络。

    5.根据权利1所述的数据中心网络拓扑系统,其中步骤C所述的采用混合扩展,按如下步骤进行:5a)根据网络扩建规模的需要,增加网络拓扑系统中基本模块的个数及基本模块内包括的Pod结构数,基本模块数由m增至m+r,Pod结构数由k增至k+2n,确定r及η值,使网络由m行、k2/4列增变为m+r行、(k+2n)2/4列;5b)根据基本模块内增加的Pod结构数量,对于边缘层、汇聚层及中间层交换机,分别增加η个上行端口及η个下行端口,对于核心层交换机增加2η个下行端口 ;5c)在各基本模块内新增η · (k+n)个核心层交换机,每个核心层的交换机包括k+2n 个下行端口及4个增设端口 ;在各基本模块内的边缘层、汇聚层及中间层各新增2η · (k+n) 个交换机,每个交换机包括k/2+n个上行端口及k/2+n个下行端口 ;在各基本模块内新增 η · (3k2+6nk+4n2)/2 个服务器;5d)拆除网络拓扑系统中m个基本模块的横、纵向环连接,按基本模块连线规则,将新添的交换机与服务器设备连接到各基本模块内,实现各基本模块的更新;5e)在整个网络中新增r· (k+2n)2/4个核心层交换机,每个核心层的交换机包括 k+2n个下行端口及4个增设端口 ;在整个网络中新增边缘层、汇聚层及中间层交换机各 r · (k+2n) 2/2个,每个交换机包括k/2+n个上行端口及k/2+n个下行端口;在整个网络中新增服务器r · k3/4个;按照基本模块构建规则,将这些设备连接成r个基本模块;5f)按基本模块之间的连接规则,将更新后的m个基本模块与新构建的r个基本模块连接成新的数据中心时网络。

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  • 在 ^{pr2}$ 2)端口状态是将数据路径id映射到端口的字典- As per my understanding on a switch without a VLAN all the ports will belong to the same datapath id? In case of a switch with VLAN ports on the ...

    类开关中我特别感兴趣的成员变量如下所示。在self.dps = {} # datapath_id => Datapath class

    self.port_state = {} # datapath_id => ports

    self.ports = PortDataState() # Port class -> PortData class

    self.links = LinkState() # Link class -> timestamp

    self.is_active = True

    这些是RYU用来缓存拓扑细节的成员变量。在

    1)dps是一个字典,它将datapath_id映射到datapath类?在

    ^{pr2}$

    2)端口状态是将数据路径id映射到端口的字典- As per my understanding on a switch without a VLAN all the ports will belong to the same datapath id? In case of a switch with VLAN ports on the switch can have multiple datapath id's. Is my understanding correct?

    3)端口又是一个字典,它将端口类映射到端口数据类?在- what does this mean?

    4)links还是一个字典,它将Link类映射到时间戳- again what does this mean?

    我想弄清楚RYU控制器是如何使用上面的方法存储拓扑信息的结构。任何如能帮助理解或解释,将不胜感激。在

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  • 网络拓扑的python表示

    2020-12-20 04:43:36
    在 ^{pr2}$ 2)端口状态是将数据路径id映射到端口的字典- As per my understanding on a switch without a VLAN all the ports will belong to the same datapath id? In case of a switch with VLAN ports on the ...

    类开关中我特别感兴趣的成员变量如下所示。在self.dps = {} # datapath_id => Datapath class

    self.port_state = {} # datapath_id => ports

    self.ports = PortDataState() # Port class -> PortData class

    self.links = LinkState() # Link class -> timestamp

    self.is_active = True

    这些是RYU用来缓存拓扑细节的成员变量。在

    1)dps是一个字典,它将datapath_id映射到datapath类?在

    ^{pr2}$

    2)端口状态是将数据路径id映射到端口的字典- As per my understanding on a switch without a VLAN all the ports will belong to the same datapath id? In case of a switch with VLAN ports on the switch can have multiple datapath id's. Is my understanding correct?

    3)端口又是一个字典,它将端口类映射到端口数据类?在- what does this mean?

    4)links还是一个字典,它将Link类映射到时间戳- again what does this mean?

    我想弄清楚RYU控制器是如何使用上面的方法存储拓扑信息的结构。任何如能帮助理解或解释,将不胜感激。在

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    2020-12-22 04:52:26
    {"moduleinfo":{"card_..."title":"多媒体信息发布云平台"}],"search":[{"txt":"物联网应用中心","link":"https://linkmarket.aliyun.com/pp/application?source=neibu_aliyunguanwang"},{"txt":"分销商招募","link":...
  • 网络中,拓扑形象地描述了网络的安排和配置,包括各种结点和结点的相互关系。拓扑不关心事物的细节也不在乎什么相互的比例关系,只将讨论范围内的事物之间的相互关系表示出来,将这些事物之间的关系通过图表示出来...
  • 摘要:为了应对传统数据中心网络对服务器虚拟化技术的限制,VXLAN技术应运而生。 1 概述 传统数据中心网络面临的问题 虚拟机规模受设备表项规格限制 在传统二层网络中,交换机通过查询MAC地址表来转发数据帧,...
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  • 导语:中公小编今天带大家了解计算机网络拓扑结构的相关知识,并认识不同的网络拓扑结构对网络影响有哪些。通过思考题与解答的形式,希望考生可以开拓思维,一起思考。加强对计算机网络基础知识的认识与记忆。思考题...
  • 常见类型:星型拓扑总线拓扑▪ 环型拓扑▪ 树型拓扑▪ 混合型拓▪ 网型拓扑开关电源拓扑简单介绍的:星型优点:可靠性高,方便管理,易于扩展,传输效率高缺点:线路利用率低,中心节点需要很高的可靠性和冗余度 ...
  • 常用的计算机网络拓扑结构网络拓扑 Topology 结构是指用传输介质互连各种设备的物理布局。星型拓扑结构如图 1 、图 2星型网络由中心节点和其它从节点组成,中心节点可直接与从节点通信,而从节点间必须通过中心节点...
  • 网络拓扑结构大全和实例

    千次阅读 2021-06-25 01:19:33
    星型结构星型拓扑结构是用一个节点作为中心节点,其他节点直接与中心节点相连构成的网络中心节点可以是文件服务器,也可以是连接设备。常见的中心节点为集线器。星型拓扑结构的网络属于集中控制型网络,整个网络由...
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  • 网络拓扑学习笔记

    2021-05-11 14:44:16
    网络拓扑是网络形状,或者是它在物理上的连通性。构成网络的拓扑结构有很多种。网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局,就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的...
  • 浅谈计算机网络拓扑结构及其应用摘要:计算机网络的拓扑结构是指网络中包括计算机在内 的各种网络设备(如路由器、交换机等)实现网络互连所展 现出来的抽象连接方式。通过拓扑图表可以清晰的了解到整 个网络中各节点...
  • 计算机网络拓扑结构图,指的是使用几何图形来表示计算机物理实体的连接形式。常见的拓扑结构有总线型、星型、环型、树型、网状型、混合型和蜂窝型,下面逐一为大家介绍这几种拓扑结构。一、总线型拓扑结构总线结构...

空空如也

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数据中心网络拓扑