利用Mininet进行VxLAN验证实验

最新推荐文章于 2025-03-27 22:40:12 发布

xjtu_qyq

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分类专栏： VXLAN OpenStack 文章标签： VXLAN OpenStack Mininet

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VXLAN

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1.什么是VXLAN？

具体而言，就是基于IPV4实现跨节点的二层网络,有点类似于IPSec的作用，只不过UDP包裹着的是二层报文,与VLAN相比，VXLAN具有以下几个优势：

支持更多的二层网段

VLAN使用12bit标记VLAN ID最多支持4096个VLAN,这对于大型云部署会成为瓶颈。VXLAN的ID（VNI或者VNID）使用24bit标记，支持16777216(2的24方)个二层网段

更好的利用已有的网络路径

VLAN利用生成树协议避免环路，VXLAN的数据包是通过封装到UDP通过三层传输和转发的，可以使用三层路径。

不使用MAC信息

由于采用隧道机制，TOR(Top on Rack)交换机无须在MAC表中记录虚拟机的信息

VXLAN的传输协议是IP+UDP，通过MAC in UDP封装，VXLAN在Layer 3网络上建立起一条Layer2隧道。

报文的结构如下：

如图所示，原始的L2 flame被封装到UDP包中，外面还有IP包和MAC包。

2.为什么要写这篇文章？

我在进行vxlan的实验时，发现了这篇文章

https://www.sdnlab.com/15731.html

这篇实验报告里面有很多东西没有说明清楚，很多命令由于最新mininet版本的更迭已经无法使用，对于初学者而言非常难以理解。因此我重新写了一篇文章进行讲解。

3. 实验环境如下图所示

mininet版本 2.3.0d4

ovs 版本 2.0.2

server1与server2是一台物理机上的两台虚拟机

eth1与eth2的ip为192.168.1.0/24网段。

实验需要验证通过建立vxlan隧道,使得server1上的vm1(10.0.0.1)能够ping通server2上的vm2(10.0.0.2)

4.实验过程

0)在server1 与 server2上，分别执行

root@MyNewUbuntu:/home/user#  ps -aux  | grep controller
root      23213  0.0  0.0   6612   856 pts/2    S+   05:43   0:00 controller -v ptcp:6653
root      23323  0.0  0.0  10472   940 pts/9    S+   05:44   0:00 grep --color=auto controller

root@MyNewUbuntu:/home/user# kill 23213
root@MyNewUbuntu:/home/user# ps -aux  | grep controller
root      23330  0.0  0.0  10472   940 pts/9    S+   05:48   0:00 grep --color=auto controller

来关闭控制器，使得每个网桥的流量只能通过手工配置流表的方式进行转发

1)在ovs1与ovs2上分别创建一个vxlan端口,作为VxLAN通信的端口

mininet>  sh ovs-vsctl add-port s1 vxlan

2)mininet中默认的有h1这台主机(即图中的server1)，其对应的网卡为h1-eth0,我们为vm1与vm2的网卡配上ip。

在server1中

mininet> h1 ifconfig h1-eth0 10.0.0.1

在server2中

mininet> h1 ifconfig h1-eth0 10.0.0.2

这时在server1中让h1 ping server2中的h1,其实是ping不通的

3)配置ovs1与ovs2上的vxlan接口规则

这一步创建了VNID为100的vxlan隧道的一个端口

以server1上的vxlan端口为例：由于远程主机的目的ip为192.168.1.220，所以remote_ip处填192.168.1.220,然后vxlan_id设置成100，该端口序号设置为10

mininet> sh ovs-vsctl set interface vxlan type=vxlan \
option:remote_ip=192.168.1.220 option:key=100 ofport_request=10

(注意：在隧道另一头的主机配置上，remote_ip应该为192.168.1.215)

这样做的目的是，配置一个vxlan端口，

1.使得所有从该端口发出的报文，经过添加VXLAN首部、外部UDP首部、外部IP首部后，以为VXLAN格式的报文发送给目的地址

2.同时该端口只能接受VXLAN类型的流入的报文

4)分别给ovs1与ovs2配置如下的规则

1.对于从1号端口出的报文(即从主机h1发出的报文)，设置VXLAN_ID为100，从10号口（上文创建的vxlan端口）发出

mininet> sh ovs-ofctl add-flow s1  'in_port=1,actions=set_field:100->tun_id,output:10'

2.对于从vxlan口流入，且vxlan_id为100的报文，转发到1号口（流入h1的端口）

mininet>sh ovs-ofctl add-flow s1 in_port=10,tun_id=100,actions=output:1

3.查看规则

mininet>sh ovs-ofctl dump-flows s1

5）查看此时是否能连通

mininet> h1 ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: h1-eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether fa:0a:9c:ad:bd:6a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.0.2/8 brd 10.255.255.255 scope global h1-eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::f80a:9cff:fead:bd6a/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
mininet> h1 ping 10.0.0.1
PING 10.0.0.1 (10.0.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=2.02 ms
64 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.890 ms
64 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.935 ms

ok,实验结束