Pica8 白盒交换机快速上手

1. 初始设置和访问
2. TAP简单上手
3. CrossFlow 配置
4. 软件版本升级
5. 手册及参考

1. 初始设置和访问

1.1. 登陆交换机

交换机开箱后的初始登录，可以通过串口(RJ45)来进行。找到交换机的console 口(一般会标有Con)。通过windows 主机上的超级终端工具，或者putty, securecrt 等终端工具，配置串口参数为 115200, 8/N/1,硬件流控设为没有（关闭）.后即可登录。默认用户名 admin ，密码 pica8 。

PicOS-OVS login: admin
Password:

admin@XorPlus$

1.2. 设定默认启动模式

验证当前Pica8模式

通过发出下面的命令检查PICOS交换机的当前模式。
```
admin@XorPlus$ps -ef | grep xorp | grep -v grep
admin@XorPlus$ps -ef | grep ovs | grep -v grep
admin@XorPlus$
admin@XorPlus$
```
如果有xorp 进程输出表明目前处于传统模式（可通过crossflow 支持混杂），如果有ovs 输出则为纯 SDN模式。

默认启动模式可以通过如下命令向导进行切换，以切换到 SDN模式为例：

运行Pica8模式切换程序

由于我们建立Pica8交换机的SDN应用程序，我们将把交换机设为 OVS模式以支持 OpenFlow。要做到这一点，我们将运行Pica8模式切换程序。

在命令行中输入'sudo picos_boot' ，当系统提示时输入' 2 ' 选择OVS模式。

admin@XorPlus$sudo picos_boot
Please configure the default system start-up options:
 (Press other key if no change)
    [1]  PicOS L2/L3
    [2]  PicOS Open vSwitch/OpenFlow
    [3]  No start-up options   * default
Enter your choice (1,2,3):2

接下来的一系列提示将设置 eth0接口 IP地址。OpenFlow的包和SSH通信将使用这个IP地址。输入IP地址，子网掩码和默认网关。


PicOS Open vSwitch/OpenFlow is selected.

Note: Defaultly, the OVS server is runned with static local management IP and port 6640.
The default way of vswitch connecting to server is PTCP.

Please set a static IP and netmask for the switch (e.g. 128.0.0.10/24) : 192.168.16.101/24

Please set the gateway IP (e.g 172.168.1.2):192.168.16.1

admin@XorPlus$

启动PicOS 服务

验证PICOS模式的改变。启动PICOS服务 'sudo service picos start' 来应用这个改变

admin@XorPlus$sudo service picos start
[....] Stopping enhanced syslogd: rsyslogd.
[....] Starting enhanced syslogd: rsyslogd.
[....] Stopping internet superserver: xinetd.
[....] Restarting OpenBSD Secure Shell server: sshd.
[....] Create OVS database file.
RTNETLINK answers: No such process
[....] Starting: PicOS Open vSwitch/OpenFlow.
[....] Starting web server: lighttpd.

验证 PicOS 模式

验证对 'picos_start.conf' 文件的改变。

admin@XorPlus$more /etc/picos/picos_start.conf
# configuration file for PicOS

[PICOS]
picos_start=ovs

[XORPPLUS]
xorpplus_rtrmgr_verbose=
xorpplus_log_facility=local0
xorpplus_finder_client_address=127.0.0.1
xorpplis_finder_server_address=127.0.0.1

[OVS]
ovs_database_file=/ovs/ovs-vswitchd.conf.db
ovs_db_sock_file=/ovs/var/run/openvswitch/db.sock
ovs_switch_ip_address=192.168.16.101
ovs_switch_ip_netmask=255.255.255.0
ovs_switch_gateway_ip=192.168.16.1
ovs_switch_tcp_port=6633
ovs_host_name=PicOS-OVS

[ZTP]
ztp_disable=false

验证OVS进程正在运行:

如果进程输出如下，则Pica8 交换机运行在 OVS/Openflow 模式下。

admin@XorPlus$ps -ef | grep ovs | grep -v grep
root      3182     1  0 05:26 ttyS0    00:00:00 ovsdb-server /ovs/ovs-vswitchd.conf.db --remote=ptcp:6633:192.168.16.101 --remote=punix:/ovs/var/run/openvswitch/db.sock
root      3184     1  0 05:26 ttyS0    00:00:00 ovs-vswitchd --pidfile=ovs-vswitchd.pid --overwrite-pidfile

现在重新启动交换机，以确保配置是持久的。这可能需要几分钟的时间才能完成。(如果确认 /etc/picos/picos_start.conf 已经成功修改，则此步骤可以省略）

admin@XorPlus$sudo reboot

Broadcast message from root@PicOS-OVS (ttyS0) (Tue Oct 21 05:47:19 2014):

The system is going down for reboot NOW!

验证 Pica8 网络连通性

一旦重启完成后，作为管理员重新登录，检查和验证eth0接口到默认网关的网络连接。需要注意的是主机名已经按照‘ picos_start.conf “文件更改。

admin@PicOS-OVS$ifconfig eth0
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 48:6e:73:02:00:22
          inet addr:192.168.16.101  Bcast:192.168.16.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::4a6e:73ff:fe02:22/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:15 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:608 (608.0 B)  TX bytes:3082 (3.0 KiB)
          Base address:0x2000

admin@PicOS-OVS$
admin@PicOS-OVS$ping 192.168.16.1
PING 192.168.16.1 (192.168.16.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.16.1: icmp_req=1 ttl=64 time=32.7 ms
64 bytes from 192.168.16.1: icmp_req=2 ttl=64 time=2.00 ms
64 bytes from 192.168.16.1: icmp_req=3 ttl=64 time=0.939 ms
^C
--- 192.168.16.1 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2002ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.939/11.900/32.754/14.752 ms

1.3. 设置 Openflow SDN网络

创建虚拟交换机

接下来的步骤将指导如何创建使用OpenFlow的一个基本的桥(虚拟交换机)。
1. license 检查
  
  在开始设定之前需要确认交换机的license 是否激活，在交换机的命令行界面里执行
```
license -s
```
  如果显示：
```
No license installed.Use below information to create a license
```
  …
  
  请将输出的Hardware ID，发邮件到 service@tooyum.com,我们会帮助申请license，并发回。您收到 file.lic文件后将该文件复制到交换机的 /etc 目录下。或者创建一个新的文件并将file.lic 文件的内容复制到该文件中。然后在交换机上执行
```
sudo license -i /etc/file.lic
```
  并再次执行
```
license -s
```
  以确认 license 成功导入。
2. 创建虚拟交换机
  
  在成功激活所有端口后，可以使用如下 open vSwitch 命令,创建一个虚拟交换机br0。以命令行为例：
```
admin@PicOS-OVS$ovs-vsctl add-br br0 -- set bridge br0 datapath_type=pica8

device ovs-pica8 entered promiscuous mode
device br0 entered promiscuous mode
admin@PicOS-OVS$
```

验证虚拟交换机

下一步验证桥已成功创建。


admin@PicOS-OVS$ovs-ofctl show br0
OFPT_FEATURES_REPLY (OF1.4) (xid=0x2): dpid:5e3ea67edf6c5f60
n_tables:254, n_buffers:256
capabilities: FLOW_STATS TABLE_STATS PORT_STATS GROUP_STATS
OFPST_PORT_DESC reply (OF1.4) (xid=0x4):
 LOCAL(br0): addr:a6:7e:df:6c:5f:60
     config:     0
     state:      LINK_UP
     current:    10MB-FD COPPER
     supported:  10MB-FD COPPER
     speed: 10 Mbps now, 10 Mbps max
OFPT_GET_CONFIG_REPLY (OF1.4) (xid=0x6): frags=normal miss_send_len=0

问：br0 包含物理接口吗？

回答：不包含。虽然虚拟交换机已经创建，物理接口需要被添加到虚拟交换机。

给虚拟交换机加入接口

接下来，我们将添加物理接口给虚拟交换机br0。实验拓扑结构，我们将加入 GE-1/1/1 ， GE-1/1/2 ，和GE-1/1/48,请注意，务必正确输入下面命令。

admin@PicOS-OVS$ovs-vsctl add-port br0 ge-1/1/1 vlan_mode=trunk tag=1 -- set interface ge-1/1/1 type=pica8
admin@PicOS-OVS$ovs-vsctl add-port br0 ge-1/1/2 vlan_mode=trunk tag=1 -- set interface ge-1/1/2 type=pica8
admin@PicOS-OVS$ovs-vsctl add-port br0 ge-1/1/48 vlan_mode=trunk tag=1 -- set interface ge-1/1/48 type=pica8
admin@PicOS-OVS$

如果您需要连续的加入每个千兆端口则可以用一个 for 循环来简化输入,以24口千兆+4口万兆交换机为例：

添加千兆端口¹

for i in $(seq 1 24);do ovs-vsctl add-port br0 ge-1/1/$i vlan_mode=trunk tag=1 -- set interface ge-1/1/$i type=pica8;done

添加万兆端口，万兆端口的编号视不同平台不同，可能是（25~28，49~52等请根据实际情况调整）。

for i in $(seq 25 28);do ovs-vsctl add-port br0 te-1/1/$i vlan_mode=trunk tag=1 -- set interface te-1/1/$i type=pica8;done

5101 添加所有端口可以采用如下命令：

for i in $(seq 1 48);do ovs-vsctl add-port br0 te-1/1/$i vlan_mode=trunk tag=1 -- set interface te-1/1/$i type=pica8;done
for i in $(seq 49 54);do ovs-vsctl add-port br0 qe-1/1/$i vlan_mode=trunk tag=1 -- set interface qe-1/1/$i type=pica8;done

一般来说采用outband模式进行SDN网络管理无须额外设定，但是如果测试时为了方便将SDN交换机的数据端口和管理端口挂接在相同的二层网络里可能会导致交换机触发inband相关配置（因为在PicOS 2.4 以后默认的连接方式为 in-band），为了规避可能的问题，可以用如下命令禁用：

ovs-vsctl set bridge br0 other_config=disable-in-band=true

快速创建多个br的脚本

以48口千兆交换机建8个br，每个br依次分配6个端口为例。

#!/bin/bash
for i in $(seq 1 8); do

     ovs-vsctl add-br br$i

    for j in $(seq 0 5)

    do  ovs-vsctl add-port br$i ge-1/1/$(($i*6+$j)) vlan_mode=trunk tag=1 -- set interface ge-1/1/$(($i*6+$j)) type=pica8”

    done
done

验证虚拟交换机连接

我们可以使用相同的命令验证对br0的修改。

admin@PicOS-OVS$ovs-ofctl show br0
OFPT_FEATURES_REPLY (OF1.4) (xid=0x2): dpid:5e3e486e73020023
n_tables:254, n_buffers:256
capabilities: FLOW_STATS TABLE_STATS PORT_STATS GROUP_STATS
OFPST_PORT_DESC reply (OF1.4) (xid=0x4):
 1(ge-1/1/1): addr:48:6e:73:02:00:23
     config:     0
     state:      LINK_UP
     current:    1GB-FD COPPER AUTO_NEG
     advertised: 10MB-HD 10MB-FD 100MB-HD 100MB-FD 1GB-FD COPPER AUTO_NEG
     supported:  10MB-HD 10MB-FD 100MB-HD 100MB-FD 1GB-FD COPPER AUTO_NEG
     peer:       10MB-HD 10MB-FD 100MB-HD 100MB-FD 1GB-FD COPPER
     speed: 1000 Mbps now, 1000 Mbps max
 2(ge-1/1/2): addr:48:6e:73:02:00:23
     config:     0
     state:      LINK_UP
     current:    1GB-FD COPPER AUTO_NEG
     advertised: 10MB-HD 10MB-FD 100MB-HD 100MB-FD 1GB-FD COPPER AUTO_NEG
     supported:  10MB-HD 10MB-FD 100MB-HD 100MB-FD 1GB-FD COPPER AUTO_NEG
     peer:       10MB-HD 10MB-FD 100MB-HD 100MB-FD 1GB-FD COPPER
     speed: 1000 Mbps now, 1000 Mbps max
 48(ge-1/1/48): addr:48:6e:73:02:00:23
     config:     0
     state:      LINK_UP
     current:    1GB-FD COPPER AUTO_NEG
     advertised: 10MB-HD 10MB-FD 100MB-HD 100MB-FD 1GB-FD COPPER AUTO_NEG
     supported:  10MB-HD 10MB-FD 100MB-HD 100MB-FD 1GB-FD COPPER AUTO_NEG
     peer:       10MB-HD 10MB-FD 100MB-HD 100MB-FD 1GB-FD COPPER
     speed: 1000 Mbps now, 1000 Mbps max
 LOCAL(br0): addr:48:6e:73:02:00:23
     config:     0
     state:      LINK_UP
     current:    10MB-FD COPPER
     supported:  10MB-FD COPPER
     speed: 10 Mbps now, 10 Mbps max
OFPT_GET_CONFIG_REPLY (OF1.4) (xid=0x6): frags=normal miss_send_len=0
admin@PicOS-OVS$

问：在交换机上运行什么版本的OpenFlow？

答：如OFPT_GET_CONFIG_REPLY 所示，PicOS 2.4.1交换机默认运行OF1.4。

测试主机连接

vBridge添加物理端口后，我们将试图通过Pica8交换机转发一些数据包。从连接在1口上的主机ping 2口上连接的主机。
```
pica8@of-dev01-traff01:~$ ping 10.10.11.3
PING 10.10.11.3 (10.10.11.3) 56(84) bytes of data.
^C
--- 10.10.11.3 ping statistics ---
3 packets transmitted, 0 received, +1 errors, 100% packet loss, time 2000ms
```
ping失败，是因为Pica8交换机尚未连接到OpenFlow控制器。由于Pica8遵循OpenFlow的标准，不匹配任何流规则的流量包，应首先通过 OFPT_PACKET_OUT 消息重定向到控制器。

验证控制器可达

我们必须配置交换机连接到通过OpenFlow的控制器。

admin@PicOS-OVS$ping 192.168.16.82 -c 3
PING 192.168.16.82 (192.168.16.82) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.16.82: icmp_req=1 ttl=64 time=3.28 ms
64 bytes from 192.168.16.82: icmp_req=2 ttl=64 time=0.393 ms
64 bytes from 192.168.16.82: icmp_req=3 ttl=64 time=0.458 ms

--- 192.168.16.82 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2001ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.393/1.378/3.284/1.348 ms

配置Pica8交换机连接到Ryu Openflow 控制器。

配置Pica8交换机连接到通过对应的 Ryu 控制器。
```
admin@PicOS-OVS$
admin@PicOS-OVS$ovs-vsctl set-controller br0 tcp:192.168.16.82:6633
admin@PicOS-OVS$
```
验证OpenFlow的连接

验证Pica8 交换机有一个到端口6633的连接。
```
admin@PicOS-OVS$
admin@PicOS-OVS$netstat -n | grep 6633
admin@PicOS-OVS$
```
问：交换机和控制器是否打开了一个会话？

答：不可以，要搞清楚OpenFlow的各种设备支持哪些版本。回想一下我们以前的步骤，所述交换机默认为OF1.4 。也许我们的应用程序不支持默认版本。请注意，您还可以看到会话状态处于TIME_WAIT或FIN_WAIT2 状态。
设置 OpenFlow 版本

我们将试图通过设置交换机的OpenFlow的版本为1.3来解决交换机和控制器之间的问题：。在交换机上使用下面的命令进行此更改。
```
admin@PicOS-OVS$
admin@PicOS-OVS$ovs-vsctl set Bridge br0 protocols=OpenFlow13
admin@PicOS-OVS$
```
验证OpenFlow的连接

运行'netstat -n | grep 6633'命令，看看是否已经解决了问题。
```
admin@PicOS-OVS$netstat -n | grep 6633
tcp        0      0 192.168.16.101:56974    192.168.16.82:6633      ESTABLISHED
admin@PicOS-OVS$
```
问：交换机打开了和控制器的会话吗？

答：是的！成功，我们已经通过OpenFlow的控制器连接到Pica8交换机。

2. TAP简单上手

系统启动后，将需要设定的流表命令追加到/etc/rc3.d/S06tap，如果要确认效果，可以执行

source /etc/rc3.d/S06tap

用类似如下命令查看生效的流表：


ovs-ofctl dump-flows br0

3. CrossFlow 配置

4. 软件版本升级

5. 手册及参考

由于产品版本更新较快，随机并没有附操作手册。

Pica8 交换机的配置文档主要有:

在OVS模式下的纯OpenFlow配置手册及传统交换机（二、三层）配置手册请访问 https://pan.baidu.com/s/1c2zpZeK

如果要查找最新的文档请参考 Pica8 文档.

Footnotes:

可以使用命令 ovs-appctl pica/show 列出当前交换机所有端口，及对应的端口名。

1. 确认端口状态
2. 确认硬件流表支持的最大条目

1. 确认端口状态

端口计数器

admin@PicOS-OVS$ovs-ofctl dump-ports  br0
OFPST_PORT reply (OF1.3) (xid=0x2): 49 ports
  port  1: rx pkts=0, bytes=979551, drop=0, errs=518513, frame=0, over=0, crc=0
           tx pkts=457981, bytes=34858800, drop=0, errs=0, coll …

SDN Hands ON!

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