RYU控制器代码解析-Hub

  我们的目标是用Python程序实现一个Hub，Hub的主要功能是把收到的数据包进行泛洪,Hub的算法有很多，这里以官方给出的一个来说明。

OpenFlow 交换机可以根据控制器（如RYU）的指令来进行以下操作：
1.重写收到数据包的地址，或者从指定的接口传输数据包。
2.传输收到的数据包给控制器（Packet-In）。
2.传输由控制器指定的转发接口的数据包（Packet-Out）。

下面放上代码：

#by man#!/usr/bin/env python#!!!!!OpenFlow-1.0import syssys.path.append("/home/manminglei/ryu") from ryu.base import app_managerfrom ryu.controller import ofp_eventfrom ryu.controller.handler import MAIN_DISPATCHERfrom ryu.controller.handler import set_ev_clsfrom ryu.ofproto import ofproto_v1_0class Hub(app_manager.RyuApp):    OFP_VERSIONS = [ofproto_v1_0.OFP_VERSION]    def __init__(self, *args, **kwargs):        super(Hub, self).__init__(*args, **kwargs)    @set_ev_cls(ofp_event.EventOFPPacketIn, MAIN_DISPATCHER)     #decorator  declare an event handler    #the first parameter is an event which ryu wants to receive    def packet_in_handler(self, ev):        msg=ev.msg  # ev = PacketIn'data structure  msg = openflow message        dp = msg.datapath #dp=switch'id        ofp = dp.ofproto        ofp_parser = dp.ofproto_parser        actions = [ofp_parser.OFPActionOutput(ofp.OFPP_FLOOD)]        out = ofp_parser.OFPPacketOut(            datapath=dp, buffer_id=msg.buffer_id, in_port=msg.in_port,            actions=actions)        dp.send_msg(out)    self.logger.info("switch is %s,buffer_id is %s,in_port is %s.",dp.id,msg.buffer_id,msg.in_port)

   开始的两行是因为官方默认的RYU程序在ryu/ryu/app目录里面，导入的格式就都是这样的，所以如果在外面的文件夹里创建了app程序，就需要修改导入格式，很麻烦，于是我把目录改了。
app_manager是RYU应用的管理中心，它加载应用，在应用之间传递消息。
controller是控制器的主要组成部分，处理交换机的连接，生成事件并将事件送到控制器。
还要引入一个OpenFlow协议的版本。

  首先我们定义一个类名叫Hub。
为了使用版本1.0，我们在类的开头设定了版本。1_0指的是1.0，1_3是1.3版本,然后初始化这个类。

  当控制器收到OpenFlow消息的时候，我们的控制器需要一个处理消息的方法，于是我们定义了packet_in_handler函数，由set_ev_cls修饰器来调用这个函数，在修饰器里面我们可以指定一个事件，当这个事件发生的时候会调用下面的函数；在本例中，第一个参数是收到Packet-In消息，第二个参数表示的是交换机的状态，本例中交换机的状态是正常状态，也就是说在交换机和控制器协商完成之前不会调用以下的函数。
说到这里，我们有必要讲一下set_ev_cls支持的消息的事件类和交换机的状态参数。
事件类名字叫做ryu.controller.ofp_event.EventOFP + 。
例如：Packet-In消息，名字就是EventOFPPacketIn。
对于状态，请参考以下表格：

状态名 状态含义 ryu.controller.handler.HANDSHAKE_DISPATCHER 互相发送hello包交换信息 ryu.controller.handler.CONFIG_DISPATCHER 等待接收交换机设备信息 ryu.controller.handler.MAIN_DISPATCHER 一般状态 ryu.controller.handler.DEAD_DISPATCHER 断开连接

接下来我们开始看packet_in_handler函数：
ev在这里就是Packet-In数据包的数据结构。
msg是OpenFlow消息类的一个实例。
msg.datapath就是该数据包的发送者交换机的ID。
ofproto_parser和ofproto是跟OpenFlow协议结构和解析有关的。

当收到数据包的时候，交换机因为没有流表，会请求控制器做决定。

然后是后半部分的函数：
OFPActionOutput是和Packet-Out报文一起使用的，用来指定传出接口。
OFPP_FLOOD指的是泛洪的端口。
OFPPacketOut被用来构建一个Packet-Out信息。
send_msg构建在线的数据格式发送到对应datapath的交换机。

控制器对所有的数据包的处理方式都是以广播的形式发出去。

需要注意的是：本例的代码需要运行在OpenFlow1.0下，如果运行在其他版本上，会出现问题。

代码解析完成，下面展示运行过程：

1.首先我们使用mininet创建一个拓扑。
mn –topo linear,2 –mac –switch ovsk –controller remote
  这个命令的意思是创建一个线性拓扑，两台交换机各自连接一个主机然后相连。
mac地址采用简化版的，使用Openvswitch交换机。

2.然后就可以运行RYU文件了。

运行完毕之后，使用ping测试，通信成功。

在Ryu控制器上我们可以看到以下输出：

  因为是Hub，所以如果多连接几台电脑，其他的电脑也能收到他们的ICMP报文，大家有兴趣的可以自行抓包查看。

  有关Hub的解析到此结束。