《实战录》导语

云端卫士《实战录》栏目定期会向粉丝朋友们分享一些在开发运维中的经验和技巧，希望对于关注我们的朋友有所裨益。本期分享人为云端卫士SDN工程师李松青，将带来基于ONOS的SDN-IP实验的分享。

学习ONOS一段时间了，着力点是SDN-IP模块儿；SDN-IP实现了BGP协议，使得ONOS控制的孤岛网络可作为transit AS域插入大网，对于逐步替换大网设备，或步进式融入大网环境不可或缺。

本文档不再赘述SDN-IP模块儿的架构及运行原理(可参考附录文献)，而从搭建SDN-IP实验环境角度整合Quagga、Mininet、ONOS等开源软件，为新手提供比官网wiki更详尽的环境搭建流程。

Qugga简介

设备互联已经是当今Internet的主题，安装了quagga后，设备就可以充当路由器的角色。利用quagga，可以和其他路由器利用已知的路由协议交互路由信息；quagga利用这些信息更新设备转发表，以达到正确转发数据包的目的。当然，可以通过quagga提供的终端接口(如CLI)手工配置或查看路由信息，及表项信息。

目前quagga支持知名的动态路由协议，如RIP/OSPF/IS-IS/BGP等，通过Zebra也支持静态路由；另外，即将实现的LDP协议，可以支持MPLS。

Quagga由一组路由协议daemon组成，其中bgpd、ripd、ospfd等用于实现具体的路由协议；zebra则用于管理内核路由表，及在不同的协议间分发路由信息等。Quagga系统的架构如下图所示：

图1 Quagga系统架构图

准备环境

下载源码包：

编译、安装

yum install readline-devel centos依赖(optional)

或apt-get install libreadline-dev ubuntu依赖(optional)

./configure --prefix=/root/Applications/quagga

make

make install

添加quagga可执行程序到PATH路径

vim /root/.bashrc

export PATH=/root/Applications/quagga/sbin:/root/Applications/quagga/bin:$PATH

source /root/.bashrc

Mininet简介

目前，SDN/OpenFlow发展，但是在真实网络中又很难进行相关的网络实验，Mininet应运而生，担当起SDN网络拓扑模拟器的职责。Mininet是一个强大的网络仿真平台，通过它可以很方便的模拟真实环境中的网络及设备，如交换机、主机、控制器等；另外，它也支持外置的控制器。

准备环境

下载源码：git clone git://github.com/mininet/mininet

建立编译目录：mkdir mini-build

编译，安装所有功能(-a)：./mininet/util/install.sh -s mini-build –a

测试安装是否成功：sudo mn --test pingall

备注：需使用最新版本，否则会出现下载源码、地址无法解析等错误

实验拓扑环境

图2 ONOS wiki的SDN-IP教程网络拓扑

图3 本文档实验环境的网络拓扑

图3所示的实验拓扑，主体继承自wiki的SDN-IP教程的实验拓扑（图2）；ONOS控制器控制S1-S6等6台OF交换机组成的SDN网络；S1/S2/S5/S6分别外接其他的4个AS域，边界分别对应传统路由器R1-R4；每个AS域由一台主机模拟对应的内部网络；几个AS域通过和BGP speaker节点建立eBGP对等邻居，达到AS域间路由分发的目的。

原wiki实验中，控制器虽然也为外置ONOS控制器，不过和Mininet仿真的拓扑部署在一台物理机器上（实际为虚拟机）；而本文档的拓扑，ONOS部署在单独的物理设备上，这两台物理设备通过两台路由器链路可达。

整个实验环境，除ONOS外，其他网络设备由Mininet仿真；传统路由器，通过在仿真Host上运行quagga套件bgpd、zebra仿真。

ONOS设备

Centos

192.168.6.246

10G Mem 8CPUS 50G硬盘

宿主机

VMWare，Ubuntu

192.168.24.250

3G Mem 4CPUS 50G硬盘

Mininet节点：h1-h4，r1-r4，s1-s6，bgp speaker，tor

运行在宿主机

构建拓扑脚本及配置

SDN-IP配置

将配置文件network-cfg.json（此文件位于目录$ONOS_ROOT/tools/tutorials/sdnip/configs/）放置于$ONOS_ROOT/../config目录，用于配置BGP speaker及各个eBGP对等体的连接关系。

实验步骤

实验步骤

启动ONOS

启动网络拓扑

查看链路状态

查看路由条目

由上图可知，BGP speaker和其他的AS边界路由器R1-R4建立了对等邻居，已经获取到了他们的网络路径。

由上图可知，R2-R4所在的AS域网络通过R1可达了；同理可查看其它路由器的路由表，得知所有的AS域互通互达。

查看ONOS拓扑

查看ONOS端BGP信息

由以上图可知，ONOS和BGP speaker之间的iBGP对等关系已经建立成功；并且通过iBGP邻居已经获取到了相邻AS域的路径信息。

验证各AS域互联互通

通过上图，可知H1-H4之间可以互相ping通，即各个AS域之间通过SDN-IP控制的网络可以互联互通，实验成功！

总结

本文档从搭建实验环境的角度，重现了ONOS wiki上SDN-IP模块儿教程的实验，并附上了较为详细的拓扑仿真脚本、配置文件，以便帮助新手迅速搭建BGP测试环境。

环境搭建成功后，可以通过抓包等方式分析BGP协议交互流程，也可以分析OF协议交互流程……这不属于本文档的重点，有待其他同学补充！

参考文献