实验目的
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掌握 IPMininet 仿真环境的启动方法，理解在 Mininet 基础上扩展网络层路由器仿真的必要性。
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能够根据给定网段规划，使用 Python 代码创建包含路由器、主机和交换机的自定义网络拓扑。
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掌握主机、交换机和路由器接口 IP 地址及默认网关的配置方法，理解直连路由与默认路由在跨网段通信中的作用。
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通过 ping 测试与 tcpdump 抓包验证路由器转发功能，加深对不同网段间数据包转发过程的认识。
实验内容简要描述
本次实验在 IPMininet 仿真环境中完成。实验首先启动 Open vSwitch 相关服务，并按照规划的网段设计网络拓扑；随后通过编写并注册 simple_router_network.py 拓扑文件，启动包含两台主机、一台路由器及交换机的仿真网络。在网络启动后，分别配置主机 h1、h2 的 IP 地址，检查并调整交换机工作模式，配置路由器 r1 两个接口的地址与路由信息，再为两台主机配置默认网关。最后通过双向 ping 验证主机跨网段通信是否成功，并使用 tcpdump 在路由器接口上抓包观察数据转发过程。
实验步骤与结果分析
- 启动IPMininet 仿真网络
右键打开终端首先输入ovs-vswitchd --pidfile --detach启动服务，表明 ovs-vswitchd 进程已经在运行（PID 85）。
实验按照如下图所示规划的网段进行实验。
由于原生Mininet不支持网络层的路由器仿真，因此使用拓展过的IPMininet，需要我们通过代码创建自定义网络。进入/home/headless/ipmininet/ipmininet/examples文件夹，在此处打开终端
输入sudo gedit simple_router_network.py 创建新的网络拓扑文件，填入如下图所示的python代码。
终端中输入sudo gedit main.py打开main文件注册刚刚创建的网络拓扑，填入如下两图所示的代码，保存后退出。
退出到/home/headless/ipmininet文件夹，右键打开终端输入sudo python3 -m ipmininet.examples --topo=simple_router_network，启动包含一个路由器和两个主机的网络。
2. 配置主机IP 地址
重新输入sudo python3 -m ipmininet.examples --topo=simple_router_network，在启动Mininet后的终端内输入xterm h1，打开主机1的终端。在h1的终端内输入sudo ifconfig查看ip信息。可以看到此时eth0网卡的ip地址和子网掩码不符合实验要求。
执行如下命令，将主机1的eth0网卡的ip地址和子网掩码设置为实验要求。
输入xterm h2，打开h2的终端，输入sudo ifconfig查看ip信息。可以看到此时eth0网卡的ip地址不符合实验要求。
执行如下命令，将主机2的eth0网卡的ip地址和子网掩码设置为实验要求。
3. 配置路由器
在mininet终端中输入r1 route，查看路由器1的路由表：
在mininet终端中输入xterm r1打开路由器1的终端，并在其终端上执行ifconfig命令，查看网卡端口信息。该路由器有两块网卡，eth0和eth1：
修改两块网卡的ip地址：
- 执行ifconfig r1-eth0 192.168.0.1/24命令，配置网卡eth0的IP地址为192.168.0.1/24
- 执行ifconfig r1-eth1 10.0.0.1/24命令，配置网卡eth1的IP地址为10.0.0.1/24
在mininet终端中再次执行r1 route命令，查看路由器1的路由表：
- 127.0.0.0/24代表环回口路由，环回口习惯上被称为Loopback接口，是路由器上的一个逻辑、虚拟接口，任何主机中都会有。
- 10.0.0.0/24是eth1网口连接的网段，是配置在网卡上的路由。
- 192.168.0.0/24是eth0网口连接的网段。
配置主机路由
查看主机1路由信息。主机1没有默认路由，从主机1出去的流量不能到达eth0的网关，即不能到达路由器1。
执行如下命令，修改主机1的默认网关后，查看修改后的路由信息，主机1的默认网关为网卡eth0的网关
查看主机2的路由信息。主机2没有默认路由，从主机2出去的流量不能达到eth1网关，即不能到达路由1：
执行如下命令，修改主机2的默认网关
验证路由器功能
在主机1上执行ping 10.0.0.2，主机2上执行ping 192.168.0.2，验证路由器路由功能。
可以看到都能ping通。
打开路由器1的终端，在主机ping的过程中执行tcpdump -i r1-eth0命令，抓取路由器上的数据包。可以看到路由器将192.168.0.0/24网段的数据转发到10.0.0.0/24网段。
