一篇文章搞懂 SDN中Minint和Ryu的安装及使用

SDN

一、SDN介绍

一. 什么是SDN?

SDN字面意思是软件定义网络,其试图摆脱硬件对网络架构的限制,这样便可以像升级、安装软件一样对网络进行修改,便于更多的APP(应用程序)能够快速部署到网络上。

如果把现有的网络看成手机,那SDN的目标就是做出一个网络界的Android系统,可以在手机上安装升级,同时还能安装更多更强大的手机APP。

过去30年里,IP网络一直是全分布式的,战功卓著,解决了各种客户需求,今天SDN是为了未来更好更快的实现用户需求。并不是有什么需求通过传统方法不能做到,只是SDN做得更快、更好、更简单。

SDN的本质是网络软件化,提升网络可编程能力,是一次网络架构的重构,而不是一种新特性、新功能。SDN将比原来网络架构更好、更快、更简单的实现各种功能特性。

二.SDN解决什么问题?

IP网络的生存能力很强,得益于其分布式架构。看看IP的历史,当年美国军方希望在遭受核打击后,整个网络能够自主恢复,这样就不能允许网络集中控制,不能存在中心结点,否则在这个中心节点丢一颗核弹,整个网络就挂了。但正是这种全分布式架构导致了许多问题:

看看现在的IP网络管理多复杂,举个运营商部署VPN的例子:要配置MPLS、BFD、IGP、BGP、VPNV4、要绑定接口…且需要在每个PE上配置;当新增加一个PE时,还需要回去修改每个涉及到的PE。

现在各厂家的网络设备都太复杂了。如果您准备成为某个厂商设备的百事通,你需要掌握的命令行超过10000条,而其数量还在增加。 如果你准备成为IP骨灰级专家,你需要阅读网络设备相关RFC 2500篇,如果一天阅读一篇,你知道要看多久能看完?6年多!而这只是整个RFC的1/3,其数量还在增加。

此外,这些协议标准都是在解决各种各样的控制面需求,而这些需求都是需要经过需求提出、定义标准、互通测试、现网设备升级来完成部署,一般要个3~5年才能完成部署。这样的速度,已经Hold不住网络上运营业务的OTT们的各种快速网络调整需求,必须想办法解决这个问题。 很幸运,现在已经找到了解决以上问题的方法。没错,就是SDN !它是目前系统性的解决以上问题的最好方法。

三.传统网络概念和结构体系

传统网络数据控制与转发:
传统网络是分布式控制的架构,每台设备都包含独立的控制平面,数据平面。

传统网络是分布式控制的架构:

  • 这里的分布式控制指在传统IP网络中,用于协议计算的控制平面和报文转发的数据平面位于同一台设备中。

  • 路由计算和拓扑变化后,每台设备都要重新进行路由计算过程,并称为分布式控制过程。

  • 在传统IP网络中,每台设备都是独立收集网络信息,独立计算,并且都只关心自己的选路。

  • 这种模型的弊端就是所有设备在计算路径时缺乏统一性。

传统网络的管理平面、控制平面、数据平面:

  • 管理平面:管理设备(SNMP)

  • 控制平面:路由协议(IGP、BGP)

  • 数据平面:转发表(FIB)

  • OSS:Operation Support System,运营支撑系统。

  • NMS:Network Management Server,网络管理服务器。

传统网络架构:
== 传统网络分为管理平面、控制平面和数据平面. ==
管理平面主要包括设备管理系统和业务管理系统,设备管理系统负责网络拓扑、设备接口、设备特性的管理,同时可以给设备下发配置脚本。业务管理系统用于对业务进行管理,比如业务性能监控、业务告警管理等。
控制平面负责网络控制,主要功能为协议处理与计算。比如路由协议用于路由信息的计算、路由表的生成。
数据平面是指设备根据控制平面生成的指令完成用户业务的转发和处理。例如路由器根据路由协议生成的路由表对接收的数据包从相应的出接口转发出去。

  • 传统网络局限性:

    • 流量路径的灵活调整能力不足。
    • 网络协议实现复杂,运维难度较大。
    • 网络新业务升级速度较慢。
    • 传统网络通常部署网管系统作为管理平面,而控制平面和数据平面分布在每个设备上运行。

流量路径的调整需要通过在网元上配置流量策略来实现,但对于大型网络的流量进行调整,不仅繁琐而且还很容易出现故障;当然也可以通过部署TE隧道来实现流量调整,但由于TE隧道的复杂性,对于维护

<think>嗯,用户想在Ubuntu系统上安装MininetRyu。我之前看过一些相关的教程,现在得回忆一下步骤。首先,安装这两个软件需要依赖项,比如git其他工具。我记得在引用[2]里提到过,先要更新系统,然后安装git。然后Mininet可能需要从GitHub克隆仓库,然后运行安装脚本。 安装Mininet的话,用户可能需要先安装依赖,然后从源码安装或者使用apt-get。不过引用[2]里的步骤是先安装依赖,然后git克隆,再运行util/install.sh。这可能更可靠,因为直接通过包管理安装的可能版本比较旧。 接下来是Ryu安装Ryu是基于Python的,可能需要用pip来安装。用户需要确保已经安装了Pythonpip,然后通过pip安装ryu。不过Ubuntu系统可能默认有Python3,但要注意pip3的使用。另外,安装过程中可能还需要其他依赖,比如setuptoolseventlet,这些可能需要单独安装或者pip会自动处理? 用户的问题是在Ubuntu上安装,所以步骤应该适用于Ubuntu 22.04。需要注意是否有些包名称在22.04里改变了。比如,安装依赖的时候,sudo apt-get install git autoconf...这些包是否存在?可能需要检查一下。 另外,安装完成后需要验证是否成功。比如,运行sudo mn --test pingall来测试Mininet,然后运行ryu-manager来启动Ryu控制器。这部分可能用户会需要知道如何测试安装是否成功。 用户可能遇到的问题包括依赖项安装失败,或者权限问题。比如,安装过程中需要sudo权限,或者在运行Mininet的时候需要root权限。还可能遇到Python版本的问题,比如系统默认的是Python2还是Python3,这时候可能需要用pip3而不是pip。 需要确保步骤清晰,分步骤说明,避免遗漏关键点。比如,安装Mininet的时候,运行install.sh脚本时可能需要参数,比如-nfv,这样会安装更多的组件,如Open vSwitch。引用[2]里的步骤确实提到了这个参数,所以应该包含进去。 对于Ryu安装,除了pip安装ryu之外,可能还需要安装一些额外的依赖,比如python3-dev,libssl-dev等,但引用里没有提到这些,可能需要查阅更多资料。不过根据用户提供的引用,可能只需要用pip安装即可。 最后,生成相关问题的时候,要考虑用户可能的后续问题,比如安装后的配置、常见错误解决,或者如何结合MininetRyu进行SDN实验。比如,如何编写Ryu应用,或者如何连接Mininet到Ryu控制器。</think>### 逐步安装指南 以下是基于Ubuntu 22.04系统安装MininetRyu的详细步骤: --- #### **1. 安装Mininet** **步骤1:安装系统依赖** ```bash sudo apt-get update sudo apt-get install git autoconf automake gcc libtool make python3-dev python3-pip ``` **步骤2:克隆Mininet仓库并编译安装** ```bash git clone https://github.com/mininet/mininet.git cd mininet git checkout -b 2.3.1 # 切换到稳定版本 sudo PYTHON=python3 ./util/install.sh -nfv # 安装核心组件、Open vSwitch等[^2] ``` **步骤3:验证安装** ```bash sudo mn --test pingall # 测试Mininet是否正常运行 ``` --- #### **2. 安装Ryu控制器** **步骤1:安装Python依赖** ```bash sudo apt-get install python3-pip python3-setuptools ``` **步骤2:通过pip安装Ryu** ```bash sudo pip3 install ryu ``` **步骤3:验证安装** ```bash ryu-manager --version # 输出Ryu版本信息 ``` --- #### **3. 运行示例实验** 1. **启动Ryu控制器**: ```bash ryu-manager ryu.app.simple_switch_13 # 运行简单交换机应用 ``` 2. **启动Mininet拓扑**: ```bash sudo mn --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6633 # 连接到本地Ryu控制器 ``` --- ### 常见问题解决 - **依赖安装失败**:确保`apt-get update`后重试,或手动安装缺失包(如`libtool`)。 - **Mininet测试报错**:检查是否缺少内核模块(如`openvswitch`),尝试`sudo modprobe openvswitch`。 - **Ryu无法启动**:确认Python版本为3.x,并使用`pip3`重新安装Ryu。 ---
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