Mininet 自定义拓扑类型详解

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Mininet 通过 --topo 参数支持多种自定义网络拓扑结构，适用于不同场景的网络模拟需求。以下是所有内置拓扑类型及其参数说明：

一、基础拓扑类型

拓扑类型	参数格式	说明	示例命令
`single`	`single,<n>`	单一交换机连接所有主机（默认 2 台主机）	`sudo mn --topo single,5`
`linear`	`linear,<n>`	链式拓扑：n 台交换机串联，每台交换机连接 1 台主机	`sudo mn --topo linear,4`
`tree`	`tree,<depth>,<fanout>`	树形拓扑：深度为 depth，每层分叉数为 fanout	`sudo mn --topo tree,3,2`
`reversed`	`reversed,<depth>,<fanout>`	反向树形拓扑（根在底部）	`sudo mn --topo reversed,2,3`
`torus`	`torus,<x>,<y>`	二维环面拓扑（x 行 y 列，每节点连接上下左右邻居）	`sudo mn --topo torus,3,3`

二、拓扑参数详解

1. `single` 拓扑

结构：1 个 OpenFlow 交换机连接所有主机。
参数：<n> 表示主机数量（默认 2）。
示例：sudo mn --topo single,3

生成结构：
```
h1 <-> s1 <-> h2↕h3
```

2. `linear` 拓扑

结构：n 台交换机串联，每台交换机连接 1 台主机。
参数：<n> 表示交换机/主机数量。
示例：sudo mn --topo linear,4
生成结构：
```
h1 <-> s1 <-> s2 <-> s3 <-> s4 <-> h4
```

3. `tree` 拓扑

结构：分层树形结构，根交换机位于顶层，每层分叉数为 fanout。
参数：<depth> 为树深度，<fanout> 为每层分叉数。
示例：sudo mn --topo tree,2,3
生成结构（深度 2，分叉 3）：
```
        s1/  |  \s2  s3  s4/|\ /|\ /|\h1~h3 h4~h6 h7~h9
```
总节点数：1（根交换机） + 3（中间层交换机） + 9（主机） = 13 节点。

4. `reversed` 拓扑

结构：反向树形结构，根交换机位于底层。
参数：同 tree 拓扑。
示例：sudo mn --topo reversed,2,3
生成结构：
```
    h1~h9/ | \s2 s3 s4\ | /s1
```

5. `torus` 拓扑

结构：二维环面网络，每个节点连接上下左右邻居（用于数据中心网络模拟）。
参数：<x> 行数，<y> 列数。
示例：sudo mn --topo torus,3,3
生成结构：3x3 的网格，边缘节点环形连接。

三、高级用法

1. 自定义拓扑参数

通过 Python API 扩展拓扑类型（见 Mininet 自定义拓扑指南）。

2. 混合参数组合

结合链路参数（带宽、延迟）启动拓扑：

sudo mn --topo tree,2,2 --link tc,bw=10,delay='5ms'

3. 拓扑可视化

使用 mininet.util.dumpNetConnections() 输出拓扑结构：

from mininet.topo import Topo
from mininet.net import Mininetclass MyTopo(Topo):def build(self):h1 = self.addHost('h1')h2 = self.addHost('h2')s1 = self.addSwitch('s1')self.addLink(h1, s1)self.addLink(h2, s1)net = Mininet(topo=MyTopo())
net.start()
print(net)  # 输出拓扑连接信息
net.stop()

四、拓扑选择建议

场景	推荐拓扑	理由
快速测试控制器逻辑	`single`	结构简单，启动快速
多路径流量验证	`tree`	分层结构适合测试负载均衡和冗余路径
链路故障模拟	`linear`	链式结构便于手动断开中间链路
数据中心网络仿真	`torus` 或 `tree`	环面结构适合模拟 Clos 架构，树形结构适合传统三层架构
自定义协议开发	Python API	完全控制拓扑细节，支持复杂逻辑