はじめに

Mininetは、端末上に仮想的なSDN(Software Defined Network)、即ちホストとスイッチから構成される論理ネットワークを簡易的に構築することができ、SDNの動作検証に用いることができる。本稿では、Mininetのインストール方法と使用方法を整理する。

インストール方法

公式ページには、インストール済みの仮想マシンを利用する方法やパッケージインストールをする方法等が記載されているが、ここではソースコードからインストールする方法を記載する。Ubuntu 16.04 デスクトップ版で動作確認済みである。

まずはGitHubからソースコードを入手する。

# mininetのリポジトリをクローン
$ git clone git://github.com/mininet/mininet
Cloning into 'mininet'...
remote: Counting objects: 9295, done.
remote: Compressing objects: 100% (74/74), done.
remote: Total 9295 (delta 130), reused 186 (delta 126), pack-reused 9093
Receiving objects: 100% (9295/9295), 2.93 MiB | 1.35 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (6133/6133), done.
Checking connectivity... done.

利用可能なMininetのバージョンを確認する。ここでは、2.2.2を利用する。

$ cd mininet

# タグ一覧の表示
$ git tag
1.0.0
2.0.0
2.1.0
2.1.0p1
2.1.0p2
2.2.0
2.2.1
2.2.2
2.2.2rc1
cs244-spring-2012-final

# 指定のタグからブランチを作成
$ git checkout -b 2.2.2 2.2.2
Switched to a new branch '2.2.2'

Mininetではインストール用のスクリプトinstall.shが用意されている。

# スクリプトの実行
$ util/install.sh
Detected Linux distribution: Ubuntu 16.04 xenial amd64
Ubuntu
Installing all packages except for -eix (doxypy, ivs, nox-classic)...
Install Mininet-compatible kernel if necessary
~~~ (省略) ~~~
Enjoy Mininet!

これでインストールは完了したので、動作確認をする。

# mininetのバージョンを確認
$ sudo mn --version
2.2.2

# 動作テスト(ping)を実施
$ sudo mn --test pingall
*** Creating network
*** Adding controller
*** Adding hosts:
h1 h2 
*** Adding switches:
s1 
*** Adding links:
(h1, s1) (h2, s1) 
*** Configuring hosts
h1 h2 
*** Starting controller
c0 
*** Starting 1 switches
s1 ...
*** Waiting for switches to connect
s1 
*** Ping: testing ping reachability
h1 -> h2 
h2 -> h1 
*** Results: 0% dropped (2/2 received)
*** Stopping 1 controllers
c0 
*** Stopping 2 links
..
*** Stopping 1 switches
s1 
*** Stopping 2 hosts
h1 h2 
*** Done
completed in 5.425 seconds

無事インストールと動作確認が終了した。

Wireshark

OpenFlowの動作を検証するために、パケットキャプチャツールであるWiresharkを使用する。
Mininet 2.2.2では、install.shでWiresharkもインストールしてはくれるが、いくつか設定が古いので、以下の変更を加える。

root権限実行時にWarningが出る時

こちらを参考に。

$ sudo dpkg-reconfigure wireshark-common
# 非rootユーザにwireshark実行権限を与えるか → yes

# ユーザをwiresharkグループに追加
$ sudo gpasswd -a [username] wireshark

Wiresharkのcolorfiltersの変更

install.shの中で、cp -n $MININET_DIR/mininet/util/colorfilters $HOME/.wiresharkを実行しているが、colorfiltersの設定が古く、WiresharkでWarningが出る。

13:25:05          Warn Could not compile "of" in colorfilters file "/home/user/.wireshark/colorfilters".
"of" is neither a field nor a protocol name.
13:25:05          Warn Could not compile "Checksum Errors" in colorfilters file "/home/user/.wireshark/colorfilters".
Neither "cdp.checksum_bad" nor "1" are field or protocol names.

なので、暫定的に以下の変更を加える。

~/.wireshark/colorfilters

- @of@of@[0,5,65535][65535,65535,65535]
+ @openflow@openflow@[0,5,65535][65535,65535,65535]

Checksum Errorsが出現するが動作そのものには影響がない。

OS再起動後、Wiresharkの起動

$ wireshark &
# filterにopenflow_v1、監視インターフェースをloopbackとする。

使用方法

Mininetのネットワーク構築方法を説明する。
コマンドラインからネットワークを構築する方法と、APIを介して構築する方法の2種類がある。

コマンドライン

$ sudo mn [オプション]で実行する。
オプションに何も指定しなければ、最小構成のネットワーク(1つのOpenFlowスイッチとコントローラ、2つのホスト)

コマンド	機能
nodes	ノード一覧を表示
net	リンク一覧を表示
dump	ノードの詳細を表示
[ホスト] ifconfig -a	[ホスト]のインターフェース情報を表示
[ホスト1] ping [オプション] [ホスト2]	[ホスト1]から[ホスト2]へのping
pingall	全ホストにping

構成

h1 → h2へのping

mininet> h1 ping -c 1 h2

h1 → h2へのHTTPアクセス

mininet> h1 python -m SimpleHTTPServer 80 &
mininet> h2 wget -O - h1
mininet> h1 kill %python

ノード間の疎通テスト

# pingテスト
$ sudo mn --test pingpair

# TCP帯域テスト
$ sudo mn --test iperf

トポロジの変更

--topoオプションでトポロジを指定

# 1つのスイッチに3台のホストが接続
$ sudo mn --test pingall --topo single,3

# 1つのスイッチに1台のホストが接続、スイッチがリニアに接続
$ sudo mn --test pingall --topo linear,4

帯域制限

$ sudo mn --link tc,bw=10,delay=10ms

トポロジのカスタマイズ

Pythonスクリプトを活用して、任意のトポロジを作成できる。
サンプルスクリプトが~/mininet/custom/にある。

$ sudo mn --custom ~/mininet/custom/topo-2sw-2host.py --topo mytopo --test pingall

ホストやスイッチのターミナル利用

$ sudo mn -x

mininet> xterm [ホスト]

スイッチの種類

--switchオプションでスイッチの種類を指定できる。

$ sudo mn --switch ovsk --test iperf

スイッチ	説明
user	user-space switch
ovsk	Open vSwitch (OVS)

リング制御

# リンクダウン
mininet> link s1 h1 down

# リンクアップ
mininet> link s1 h1 up