Leeshy's Blog在树莓派上构建SDWN网络教程
导入
在SDN领域的学习，几乎所有的入门实践都是以mininet平台为基础，搭配开源控制器进行实验，但这种实验本质上也只是在一台linux设备上进行SDN网络的仿真罢了，实际应用还是要构建一个实际的物理网络。本文以OVS、ryu控制器和树莓派构建一个SDWN物理网络，SDWN是将SDN对于无线场景的应用，实际区别在于底层网络。
OVS：OpenvSwitch的简称，它是一种支持OpenFlow协议的软交换机。
ryu：基于Python开发的SDN开源控制器。
准备工作
- 树莓派搭载linux操作系统，有无线网卡，利用
ifconfig命令查得无线网卡名称。 - 树莓派之间先组成adhoc网络，参考文章：在树莓派上搭建ad-hoc网络教程
- 在两台树莓派上安装OVS，参考文章：Open vSwitch系列之二 安装指定版本ovs
- 在其中一台树莓派上安装ryu控制器。
组网步骤
假设两台树莓派的IP分别为10.0.0.1和10.0.0.2，两台树莓派的无线网卡名均为wlan0，在10.0.0.1上搭载控制器，则网络结构如下图：
控制节点 IP = 10.0.0.1
开启控制器（进入ryu/ryu/app/文件夹执行）：
ryu-manager simple_switch.py
OVS的相关操作需要进入管理员模式：
sudo su
开启OVS
export PATH=$PATH:/usr/local/share/openvswitch/scripts
ovs-ctl start
创建交换机：
ovs-vsctl add-br s1
将无线网卡挂接到交换机的一个端口：
ovs-vsctl add-port s1 wlan0
网卡设置，此部分详解见下方解释：
ifconfig wlan0 0
ifconfig s1 10.0.0.1
ifconfig s1 up
交换机连接控制器：
ovs-vsctl set-controller s1 tcp:10.0.0.1:6653
普通节点 IP = 10.0.0.2
OVS的相关操作需要进入管理员模式：
sudo su
开启OVS
export PATH=$PATH:/usr/local/share/openvswitch/scripts
ovs-ctl start
创建交换机：
ovs-vsctl add-br s1
将无线网卡挂接到交换机的一个端口：
ovs-vsctl add-port s1 wlan0
网卡设置，此部分详解见下方解释：
ifconfig wlan0 0
ifconfig s1 10.0.0.2
ifconfig s1 up
交换机连接控制器：
ovs-vsctl set-controller s1 tcp:10.0.0.1:6653
关于网卡设置的解释
将网卡wlan0接到OVS上之后，两主机会ping不通，原因如下：
无线网卡连接到OVS后成为了交换机的一个普通端口，交换机端口只有mac地址没有IP地址，原主机的IP会失效。
对于一般的adhoc网络，主机产生的数据包直接交给无线网卡进行发送。
创建OVS交换机之后，主机产生的数据包通过交换机的同名端口进入交换机，这个同名端口是Internal类型，类似于一个虚拟网卡，所以我们要将主机的IP地址转移到该虚拟网卡上，就有了以下三条命令：
取消wlan0设置的IP地址：ifconfig wlan0 0
设置网卡s1的IP地址为原主机地址：ifconfig s1 10.0.0.1
开启网卡s1：ifconfig s1 up
测试
如何证明我们成功搭载了SDN网络，而不是之前的adhoc网络呢？
注意我们开启的控制器是simple_switch.py，这个文件是一个实现自学习功能的控制器应用。
查询两个交换机的流表信息：
ovs-ofctl dump-flows s1
输出为空，此时交换机中没有流表。
在控制节点ping普通节点：
ping 10.0.0.2
发现可以ping通，同时可以在控制器窗口看到PacketIn消息。
再次查询流表：ovs-ofctl dump-flows s1
发现多了两条流表，说明此时交换机已经明确了两台主机的IP地址所对应的端口号。
应用
模拟控制节点向普通节点分发命令，在两台树莓派上分别运行socket通信程序：
控制节点：python3 SDN_on_Raspberry_pi/client.py
普通节点：python3 SDN_on_Raspberry_pi/sever.py
从程序中我们可以看出，这与adhoc网络或者有线网络的socket编程是一模一样的，因为应用层编程不需要考虑网络层架构，只要能ping通即可。
结束语
因财力有限，本文只用了两台树莓派进行组网，多台组网操作也是一样的。
参考文献
在树莓派上搭建ad-hoc网络教程
OVS初级教程：使用Open vSwitch构建虚拟网络
Open vSwitch系列之二 安装指定版本ovs
ovs之组网实验
SDN系列学习课程-OpenFlow-Ryu-Mininet
TCP/IP网络通信之Socket编程入门