网络拓扑构建（建立网络拓扑结构）

网络拓扑构建（建立网络拓扑结构）

系统整体拓扑结构图

逻辑上，系统整体拓扑包括三部分：

E-UTRAN（接入网），包括上网用的终端UE和接收无线信号的基站（eNB）。EPC（核心网），包括三个核心网元（mme、hss和spgw）。其中mme负责管理终端接入的过程；hss为数据库，负责存储用户数据；spgw为网关，负责与外网连通。DPI检测网络，是一个软件定义网络。其中有一个SDN交换机作为入口交换机，将用户上网数据进行镜像，进入DPI检测网络；再由控制器分发给若干个DPI节点，进行深度包检测。

实现上，系统的各个部分：

E-UTRAN（这部分目前还不确定）。UE由华为E3276s-920上网卡、写有用户数据的白卡，以及测试用机器组成。eNB硬件部分为ettus-research公司的软件定义产品，USRP-B210；硬件部分为oai的接入网代码（openairinterface5g）。EPC。硬件部分由thinkpad-t430笔记本承担（i7-3630QM,16G-DDR3），软件部分为oai的核心网代码（openair-cn）。DPI检测网络。这部分由自建台式机组成（r7 3700x，32G-DDR4），用虚拟机（virtualbox 6.1）运行的Ubuntu18.04操作系统作为基底，利用mininet+ovs+ryu的方式组建SDN网络；DPI检测部分采用ntopng开源软件。互联网。这部分为自建台式机连接的网络，目前为止是F217实验室校园网。各部分的连接方式：

eNB与UE。无线连接，通过空中接口进行交互。eNB与EPC。USRP-B210通过usb线与thinkpad-t430直连。EPC内部。EPC内各个网元为单独进程，通过进程交互方式传输数据。EPC与DPI检测网络。由自建台式机启用移动热点，thinkpad-t430连接到移动热点的方式。DPI检测网络内部。Ubuntu虚拟机设置桥接网卡，桥接到自建台式机移动热点的无线网卡上，然后在mininet运行时将该网卡设置为其中一个ovs交换机的一个接口。DPI检测网络与互联网。自建台式机通过网线连接到F217实验室网络。

SDN网络与物理端口结合

参考帖子：​​Mininet主机与真实网络互通方案实现​​

本质上是利用mininet/examples/hwintf.py来做这个事情，代码很短，贴在下面：

#!/usr/bin/python"""This example shows how to add an interface (for example a realhardware interface) to a network after the network is created."""import reimport sysfrom mininet.cli import CLIfrom mininet.log import setLogLevel, info, errorfrom mininet.net import Mininetfrom mininet.link import Intffrom mininet.topolib import TreeTopofrom mininet.util import quietRundef checkIntf( intf ): "Make sure intf exists and is not configured." config = quietRun( 'ifconfig %s 2>/dev/null' % intf, shell=True ) if not config: error( 'Error:', intf, 'does not exist!\n' ) exit( 1 ) ips = re.findall( r'\d+\.\d+\.\d+\.\d+', config ) if ips: error( 'Error:', intf, 'has an IP address,' 'and is probably in use!\n' ) exit( 1 )if __name__ == '__main__': setLogLevel( 'info' ) # 命令行参数传入要加载的物理端口名（默认是eth1） intfName = sys.argv[ 1 ] if len( sys.argv ) > 1 else 'eth1' info( '*** Connecting to hw intf: %s' % intfName ) info( '*** Checking', intfName, '\n' ) checkIntf( intfName ) info( '*** Creating network\n' ) net = Mininet( topo=TreeTopo( depth=1, fanout=2 ) ) switch = net.switches[ 0 ] info( '*** Adding hardware interface', intfName, 'to switch', switch.name, '\n' ) # 关键代码：将物理端口给sdn交换机设置上 _intf = Intf( intfName, node=switch ) info( '*** Note: you may need to reconfigure the interfaces for ' 'the Mininet hosts:\n', net.hosts, '\n' ) net.start() CLI( net ) net.stop()

整段代码关键部分就两：检查网卡是否可用和把网卡设置到ovs交换机上。

要将“物理网卡”（比如我用的是enp0s3）设置在ovs交换机上，必须保证这个端口没有被ubuntu系统本身使用，也就是要先停用该端口，停用的命令（其实就是清除ip）：

sudo ifconfig enp0s3 0.0.0.0

注：这个“物理网卡”实际上一点也不物理。因为Ubuntu虚拟机的网卡是桥接在windows的网卡上的，并且开启了混杂模式使得可以抓取到宿主机网卡的流量；而这个宿主机的网卡是开无线热点而虚拟出来的网卡，供thinkpad-t430连接。所以这个“物理网卡”仅仅对Ubuntu系统是物理网卡，而从整体上看是虚拟中的虚拟。

为了让mininet网络内部的主机能访问外网，需要给其配置对应的ip和路由等。例如：桥接的宿主机网卡ip地址为 192.168.137.1/24 ，那么可以这样设置mininet网络的主机（在mininet命令行模式下）：

# 配置ip地址h1 ifconfig h1-eth0 192.168.137.231 netmask 255.255.255.0# 配置默认网关h1 route add default gw 192.168.137.1

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