OpenFlow网络架构实现与仿真研究

图1OpenFlow网络架构

OpenFlow网络由OpenFlow交换机和控制器两部分组成

。OpenFlow交换机只进行简单的数据转发；控制器是整个系

负责对底层转发设备的集中控制，实现控制层的功

OpenFlow交换机

OpenFlow交换机由一个或多个流表、一个组表、

OpenFlow协议四部分组成。其中，流表是控制交换机转

发策略的核心数据结构。在OpenFlow网络中，传统的

表等都被OpenFlow协议统一整合为流表；

发是基于流的，集中的控制器通过对流表的管理，决定了数据

在网络中的传输路径。流表由流表项组成，每个流表项的结构

所示。

图2OpenFlow流表项结构

图中：①匹配域：包括了用于和交换机接收到的数据包进

15个元组，涵盖了ISO网络模型中第二至第四层的

行交换机当前状态的查询与应答。

控制器与交换机的一次典型交互过程

（a）Mininet网络建模

（b）Floodlight捕获的拓扑

图4Mininet网络建模及Floodlight捕获的拓扑Floodlight通过向底层交换机下发流表，实现数据包的转

发和对整个网络的集中控制。通过Wireshark获取网络封包，

可以看到控制器与交换机的交互过程及封包信息。

仿真结果

Mininet命令实现如图4所示的网络拓扑，基于该网

h2ping h4操作，由于2个客户端之间无数据通路，

操作无法得到响应，如图5所示。

图5流表下发之前，终端之间无法ping通

由控制器Floodlight向底层交换机下发流表，增加

之间的双向数据通路，从而实现2个客户端之间的互通，

可以ping通h4，如图6所示。

图6流表下发及之后h2和h4之间可以ping通上述控制器和交换机的交互过程可以通过wireshark

过滤到的OpenFlow协议包进行验证，该抓包结果与图3

的典型交互过程一致，如图7所示。

图7wireshark抓包

结束语

本文在介绍OpenFlow技术原理和OpenFlow网络环境搭建方法的基础上，利用Mininet和Floodlight软件搭建并研究了OpenFlow网络环境。OpenFlow网络环境实现了控制与转发的分离，控制器通过标准的OpenFlow协议对底层交换机进行配置、流表下发和状态管理，从而实现对整个网络进行集

OpenFlow网络架构实现与仿真研究

作者：李宁， 郝志安， 李艳， LI Ning， HAO Zhi-an， LI Yan

作者单位：中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

刊名：

计算机与网络

英文刊名：Computer & Network

年，卷(期)：2014(17)

被引用次数：2次

参考文献(6条)

1.黄宝座,赵喜求OpenFIow技术及应用优势分析[期刊论文]-电脑知识与技术 2012(25)

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3.MCKEOWN N;ANDERSON T;BALAKRISHNAN H OpenFlow:Enabling Innovation in Campus Networks 2008(02)

4.韦世红,卢威基于OpenFlow的未来互联网试验网[期刊论文]-计算机系统应用 2013(5)

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6.侯长逸OpenFlow网络软件路由研究[期刊论文]-兰州大学学报（自然科学版） 2013(2)

引证文献(1条)

1.吴志强,吴艳洁基于OpenFlow的网络拥塞控制机制研究[期刊论文]-河南理工大学学报（自然科学版） 2015(04)

引用本文格式：李宁.郝志安.李艳.LI Ning.HAO Zhi-an.LI Yan OpenFlow网络架构实现与仿真研究[期刊论文]-计算机与网络 2014(17)