Mininet介绍
前言
最近在学习计算机网络时，学到了SDN，想看看有没有相关的网络仿生工具，就看到了这个mininet，在云服务器上跑了一下，还不错。
Mininet 简介
Mininet 是一个轻量级的网络仿真工具，专为软件定义网络（SDN）研究和开发设计。它允许用户在单台计算机上快速创建包含虚拟主机、交换机、路由器和控制器的自定义网络拓扑。通过 Linux 内核的命名空间（namespaces）和虚拟化技术（如 Open vSwitch），Mininet 能够高效模拟复杂网络环境，支持 OpenFlow、Netconf 等协议，是学术界和工业界测试 SDN 应用的首选工具。
核心优势：
快速部署：一键生成虚拟网络，支持自定义拓扑。低成本实验：无需物理设备，单机模拟大规模网络。无缝兼容：与主流 SDN 控制器（如 Ryu、POX、ONOS）集成。真实代码环境：基于实际 Linux 网络栈，行为接近真实设备。
Mininet 安装教程
以下是针对不同系统的安装方法，推荐使用 Ubuntu 系统以获得最佳兼容性。
方法 1: Ubuntu 官方仓库安装（推荐）
适用场景：快速安装稳定版本。
更新系统包
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
安装 Mininet
sudo apt install mininet -y
验证安装
sudo mn --test pingall # 启动默认拓扑并测试连通性
若输出 *** Results: 100% dropped，可能需要安装 Open vSwitch：
sudo apt install openvswitch-switch -y
方法 2: 源码安装（获取最新版）
适用场景：需要最新功能或自定义配置。
安装依赖
sudo apt install git net-tools ethtool socat -y
克隆仓库并安装
git clone https://github.com/mininet/mininet
cd mininet
git tag # 查看可用版本（如选择最新版）
git checkout -b 2.3.0 # 替换为所需版本号
sudo util/install.sh -a # -a 安装全部组件（包括 Open vSwitch, Wireshark 等）
验证安装
sudo mn --version # 查看版本
sudo mn --test pingall
方法 3: Docker 容器安装
适用场景：快速体验或隔离环境。
安装 Docker
curl -fsSL https://get.docker.com | sudo sh
sudo usermod -aG docker $USER # 将用户加入 docker 组
newgrp docker # 刷新组权限
拉取 Mininet 镜像
docker pull iwaseyusuke/mininet
启动容器并测试
docker run -it --rm --privileged iwaseyusuke/mininet
mn> h1 ping h2 # 在容器内执行 ping 测试
常见问题解决
权限不足：确保使用 sudo 执行命令，或添加用户到 sudoers 文件。Open vSwitch 未启动：运行 sudo service openvswitch-switch start。Wireshark 集成：安装时添加 -w 参数（sudo util/install.sh -w）。
快速入门示例
创建一个简单拓扑（1 交换机 + 2 主机）并测试：
sudo mn --topo single,2 --mac --switch ovsk --controller remote
mininet> pingall # 测试连通性
mininet> h1 ifconfig # 查看主机网络配置
通过 Mininet，您可以高效验证网络设计、调试 SDN 控制器或进行网络安全实验。
Mininet使用技巧
Mininet 是一个轻量级的网络仿真工具，主要用于创建虚拟的软件定义网络（SDN）环境，支持快速构建、测试和调试网络拓扑。以下是 Mininet 的核心使用方法：
1. 安装 Mininet
Ubuntu/Debian 系统（推荐）：sudo apt-get update
sudo apt-get install mininet
其他系统：可通过源码安装（详见 Mininet 官方文档）。
2. 基本命令
启动默认拓扑
sudo mn
这会创建一个简单的拓扑：1 台 OpenFlow 交换机连接 2 台主机（h1 和 h2）。
常用 CLI 命令
在 Mininet 命令行界面（CLI）中，可以执行以下操作：
nodes：查看所有节点（主机、交换机、控制器）。links：检查链路状态。pingall：测试所有主机之间的连通性。h1 ping h2：测试 h1 到 h2 的连通性。xterm h1：打开主机 h1 的终端。dump：查看节点详细信息（如 IP 地址）。exit：退出 Mininet。
3. 自定义拓扑
通过命令行参数创建拓扑
sudo mn --topo=linear,3 # 创建 3 台交换机，每台连接 1 台主机的线性拓扑
sudo mn --topo=tree,depth=2,fanout=3 # 树形拓扑，深度 2，每层分支数 3
通过 Python 脚本创建拓扑
编写 Python 脚本（例如 custom_topo.py）：from mininet.topo import Topo
class MyTopo(Topo):
def __init__(self):
Topo.__init__(self)
# 添加交换机
s1 = self.addSwitch('s1')
s2 = self.addSwitch('s2')
# 添加主机
h1 = self.addHost('h1')
h2 = self.addHost('h2')
h3 = self.addHost('h3')
# 连接设备
self.addLink(s1, s2)
self.addLink(s1, h1)
self.addLink(s2, h2)
self.addLink(s2, h3)
topos = {'mytopo': (lambda: MyTopo())}
启动 Mininet：sudo mn --custom custom_topo.py --topo mytopo
4. 连接外部控制器（如 OpenDaylight/ONOS）
sudo mn --controller=remote,ip=<控制器IP>,port=<控制器端口>
# 示例：连接本地 OpenDaylight（默认端口 6653）
sudo mn --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6653
5. 网络测试与调试
带宽测试（使用 iperf）：mininet> h1 iperf -s & # h1 作为服务端
mininet> h2 iperf -c h1 # h2 作为客户端测试带宽
启动 HTTP 服务：mininet> h1 python3 -m http.server 80 &
mininet> h2 curl h1 # 从 h2 访问 h1 的 HTTP 服务
6. 高级功能
设置链路参数（带宽、延迟、丢包率）：sudo mn --link tc,bw=10,delay='5ms',loss=1
使用 XTerm 调试：mininet> xterm h1 h2 # 打开 h1 和 h2 的终端
7. 清理资源
退出 Mininet 后，运行以下命令确保清除残留进程：sudo mn -c
常见问题
权限问题：使用 sudo 运行 Mininet。控制器连接失败：检查控制器是否启动，端口是否开放。主机无法通信：确认控制器是否正确配置流表（如使用 OpenFlow 控制器）。
通过上述步骤，你可以快速上手 Mininet，进行网络原型设计、SDN 实验或分布式系统测试。
2. 安装 OpenFlow 控制器（需 SDN 功能）
若要测试 SDN 控制器（如编写流表、实现自定义路由），需安装并指定控制器。以下是常用控制器安装方法：
示例：安装轻量级控制器 ovs-testcontroller
sudo apt install openvswitch-testcontroller -y
sudo systemctl start openvswitch-testcontroller # 启动控制器
启动 Mininet 并指定控制器：
sudo mn --controller=remote,ip=127.0.0.1,port=6653 --test pingall
常见问题解答
为什么没有控制器也能 ping 通？ OVS 网桥在无控制器时默认以“普通交换机”模式运行，通过 MAC 地址学习自动转发流量。
如何彻底消除警告？ 安装默认控制器（如 ovs-testcontroller）或通过 --controller=none 显式禁用控制器：
sudo mn --controller=none --test pingall
下一步实验
尝试以下命令探索 Mininet 功能：
# 启动交互式 CLI
sudo mn
# 查看网络拓扑
mininet> net
# 测试带宽
mininet> iperf
# 进入主机 shell
mininet> h1 ifconfig