mininet拓扑搭建
基于python脚本的拓扑搭建
Mininet这个网络仿真软件支持使用python脚本建立拓扑，我们只需要预先写好存储拓扑信息的文件和拓扑建立逻辑（这是两个文件）就可以一键运行，在拓扑规模大、链路数量多的情况下（实验用的拓扑就挺大）能极大提高仿真效率，且不容易出现错误搭建拓扑的情况（比如少拉了一根线，拉错了一根线之类的）。
拓扑搭建逻辑
mininet自带有一个拓扑搭建脚本，我们先来看一下拓扑搭建逻辑。
你可以在上图红色框线所示的文件路径找到系统里的拓扑搭建脚本，里面的代码就只有一页这么多（才34行，简单得不能再简单了）。
- 绿色框线里的内容是这个 python 脚本成功运行需要的一些库，一般不需要改动（当然了，如果你想给这个脚本增加一些新功能，相应的库也要加进来，比如让他能读取json文件，就需要添加读取json文件需要的库，具体是什么，可以自行搜索~）。
- 橙色框线的第一行代码读取拓扑信息，注意，此处读取的路径使用了相对路径（./表示当前脚本文件所在的路径），使用绝对路径也是可以的，第15行代码读取拓扑信息文件的第一行，即下图的第一行。下图的第一行数据分别表示这个拓扑里的主机数量（3）和交换机数量（7）
- 有了这两个信息，上图的紫色框线开始向 mininet 网络中添加主机（line18）和交换机（line21），然后上图的程序继续读取拓扑文件的其他行，用于添加设备之间的链路（上图蓝色框线部分）。
- 最后，上图白色框线的部分相当于为这个脚本创建的网络起了一个名字，你可以做定制化的改动，比如改成你自己的名字，但是一定要记住自己改成了什么，后面实际运行时需要用到。
接下来，我们看看拓扑信息文件到底存了什么。你可以在上图中红色框线所示的路径下（其实就是拓扑搭建脚本所在的路径）找到存储拓扑信息的文件（topoinfo.txt）。打开以后其实也就14行，第一行的意思刚刚已经解释过了，仔细观察，你会发现，之后的每一行都对应了要搭建的拓扑里面的一条边。这并不是实验要用的那个拓扑的信息，而是下图所示的拓扑。到这里，我们可以回到第一幅图的蓝色框线部分了，是不是能理解这部分代码在干什么了。
json文件描述拓扑
这一部分，还有一点补充，第二幅图的文件用最简单的文件格式（实际就是txt）去描述了一个网络的拓扑信息，但并不一定最好用，例如当网络拓扑比较大，且需要给链路附加诸如时延和带宽等属性的时候，文件解析（解析就是指从文件中去找想要的某些信息）起来不太方便，比如DFS、Dijkstra需要获取拓扑中链路的时延属性，最大流需要获取链路的带宽，有时候需要全部链路的这些信息，有时候又只需要某条链路的信息，那从这种txt中去找相关信息就比较麻烦。万幸的是，不论是拓扑搭建脚本、还是ryu控制器的控制逻辑，都是用python写的，python是可以通过调库将json文件读取成字典的（如果你还不知道python字典是什么，自觉去面壁10分钟），到这，你悟了吗？
运行拓扑
现在我们正式开始运行用户自定义的脚本（革命快要成功了，再坚持一下），上图中橙色框线里橙色横线处的代码表示要自定义脚本，其后紧跟的就是我们拓扑建立逻辑的脚本文件（严格讲应该是脚本文件所在的路径再加文件名，只是这里执行该命令的位置就是文件所在的目录），绿色框线里的内容就相当于这个建立的拓扑叫什么名字了，还记得最开始的图里里白色框线里的东西吗，就是那个玩意儿，蓝色框线的命令告诉mininet这个软件，我这个建起来的拓扑需要连接到一个远程的控制器，这个控制器的ip是127.0.0.1，端口号是6653（openflow协议的默认端口号），最后紫色框线的配置告诉mininet：你给我按照添加主机的顺序，从00:00:00:00:00:01开始依次分配物理地址（注意物理地址用的是十六进制，00:00:00:00:00:10不是10而是16，切记，切记），如果你不加这条命令，每个添加的主机的mac地址就是随机分配的，没有规律（在之前给的b站上的视频里面，作者也提到过这个）。输入密码后，Mininet就开始建立拓扑了，黄色框线内显示了mininet建立拓扑的过程，先添加了三个主机、然后是7个交换机、最后是13条边（注意是双向边）。
Mininet的命令状态下输入exit（图5红色框线）会退出，节点和链路都依次停止，蓝色框线里显示mininet停止了多少条链路。
这里还要注意一个问题，对mininet来说，一共增加了13条双向边，其中有三条是主机和交换机之间的链路，剩余10条才是交换机和交换机之间的边，对控制器来说，他只能观测到交换机和交换机之间的边（也就是他能获取到20条边，因为这里的10条边是双向边，所以ryu控制器按两个方向各存一条），而看不到主机和交换机之间的边，原因在于控制器发现拓扑用的是LLDP协议，且控制器控制的是交换机，只有交换机会向控制器请求指示，而在LLDP链路发现过程中发送到主机的测试包会被主机直接丢掉，不存在主机也将这个数据包向上发给控制器的可能，所以LLDP检测不到主机和交换机之间的链路。）
还有一个问题需要解释，你可能都没发现这个问题：图3中交换机的端口号是怎么确定的？Mininet在给设备端口分配编号的时候也是从1开始（不同设备之间的端口编号是独立的），按照设备接口上连接链路的顺序，依次编号。举个栗子：按照图2的拓扑文件，与交换机1有关的链路的添加顺序是h1-s1、s1-s2、s1-s4，所以s1相对应的端口也就被分别编号1、2、3。也就是说，这个端口编号在你给定了拓扑信息和搭建拓扑的脚本逻辑的时候，命运已定。
至此，拓扑搭建的所有内容已经介绍完了，回过头来再看，建立一个拓扑的信息文本其实要比搭建拓扑的逻辑脚本麻烦的多，毕竟后者就几个for的事，前者那可真是实打实地要一条条加呀，就拿之前给的那个24个节点地拓扑来说，交换机到交换机的边有43条（ryu控制器的get_link()拉取的信息中包含的链路数量翻倍），主机到交换机的边有24条，合起来67条（你可以用我上面介绍的办法看看他是不是真的是67条），这你要是拿miniedit拉可得拉多久，想想就头秃。
实验拓扑
为了防止你头秃，这里破例提供两个已建好的拓扑信息的json文件（注意，前面讲解的拓扑搭建代码不能直接处理json文件，你还需要做出相应的调整），如果你愿意，可以直接用我提供的json文件去实现后续的逻辑。
1 | { |
上面代码中一共7个交换机，拓扑图如下，每个交换机下挂一个主机，图中只画出一个主机（h3），但你需要知道还有6个主机并没有画出来，主机和交换机之间的链路属性都按图6中的蓝色数值进行了设置，交换机之间的链路属性也按图中标注进行了设置。
所有链路的排列顺序（正常来说就是后面搭建拓扑的脚本添加链路的顺序，也就是说）如下：首先是主机和交换机之间的链路，按主机编号增序添加；然后是交换机和交换机之间的链路，按交换机编号增序依次添加交换机的所有邻居链路，对邻居的要求是其编号比自己的大，在满足这个条件的邻居里，先添加邻居编号小的链路（这里用文字描述有点绕，没看明白的话多看几次）。按这个规则形成的拓扑中，交换机的各个接口编号以较小的红色数字标注在了对应位置。
类似的，下面给定实验拓扑，只是相比上图，下图追加了按这个文件建立的拓扑的交换机接口编号信息。代码中链路的顺序规则同上。
1 | { |
