nemo-tools/sandbox/src/main/java/org/opendaylight/nemo/tool/sandbox/models/Network.java

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Huawei, Inc. and others. All rights reserved.
   3  *
   4  * This program and the accompanying materials are made available under the
   5  * terms of the Eclipse Public License v1.0 which accompanies this distribution,
   6  * and is available at http://www.eclipse.org/legal/epl-v10.html
   7  */
   8
   9 package org.opendaylight.nemo.tool.sandbox.models;
  10
  11 import org.json.JSONArray;
  12 import org.json.JSONException;
  13 import org.json.JSONObject;
  14 import org.opendaylight.nemo.tool.sandbox.CmdExecutor;
  15 import org.opendaylight.nemo.tool.sandbox.utils.Config;
  16 import org.slf4j.Logger;
  17 import org.slf4j.LoggerFactory;
  18
  19 import java.util.ArrayList;
  20 import java.util.HashMap;
  21 import java.util.List;
  22 import java.util.Map;
  23 /**
  24  * Created by hj on 12/9/15.
  25  */
  26 public class Network {
  27     private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(Network.class);
  28     private Map<String/*name*/, Host> hostMap;
  29     private Map<String/*name*/, Switch> switchMap;
  30     private Map<Connector/*External connector*/, Connector/*Connector on host*/> externalConnectorMap;
  31     private List<Link> internalLinks;
  32     private List<Link> links;
  33
  34     public Network() {
  35         hostMap = new HashMap<String, Host>();
  36         switchMap = new HashMap<String, Switch>();
  37         links = new ArrayList<Link>();
  38
  39         externalConnectorMap = new HashMap<Connector, Connector>();
  40         internalLinks = new ArrayList<Link>();
  41     }
  42
  43     public void addHost(Host host) {
  44         hostMap.put(host.getName(), host);
  45     }
  46
  47     public void addSwitch(Switch sw) {
  48         switchMap.put(sw.getName(), sw);
  49     }
  50
  51     public void addLink(Link link) {
  52         links.add(link);
  53     }
  54
  55     public String execute(String name, String command) {
  56         Host host = hostMap.get(name);
  57         if (host != null) {
  58             if (CmdExecutor.open()) {
  59                 String result = CmdExecutor.sshExecute("ip netns exec " + name + " " + command);
  60                 CmdExecutor.close();
  61                 return result;
  62             } else {
  63                 return "Can not open ssh right now,please try again.";
  64             }
  65         }
  66         return name + " " + "is not a firewall,can not execute " + command;
  67     }
  68
  69     public void install() {
  70         traversal();
  71
  72         for (Link link : links) {
  73             link.install();
  74         }
  75
  76         for (Node node : switchMap.values()) {
  77             node.install();
  78         }
  79
  80         for (Node node : hostMap.values()) {
  81             node.install();
  82         }
  83     }
  84
  85     public void uninstall() {
  86         for (Link link : links) {
  87             link.uninstall();
  88         }
  89
  90         pKill();
  91
  92         for (Host host : hostMap.values()) {
  93             host.uninstall();
  94         }
  95     }
  96
  97     private void pKill() {
  98         try {
  99             CmdExecutor.sshExecute("pkill -9 ofdatapath");
 100             CmdExecutor.sshExecute("pkill -9 ofprotocol");
 101
 102             CmdExecutor.sshExecute("pkill -9 fail-ofdatapath");
 103             CmdExecutor.sshExecute("pkill -9 fail-ofprotocol");
 104
 105             CmdExecutor.sshExecute("pkill -9 ext-ofdatapath");
 106             CmdExecutor.sshExecute("pkill -9 ext-ofprotocol");
 107         } catch (Exception e) {
 108
 109         }
 110     }
 111
 112     public void echoConfig() {
 113         CmdExecutor.sshExecute("mkdir -p " + Config.getConfigPath());
 114
 115         String hosts = hostJsonNode().toString().replaceAll("\"", "\\\\\"").replaceAll("\\{", "\\\\{");
 116         String hostsPath = Config.getConfigPath() + "/" + Config.getConfigHostsFileName();
 117         CmdExecutor.sshExecute("echo " + hosts + " > " + hostsPath);
 118 //        FileUtils.write(hostsPath, hosts);
 119
 120         String externals = externalJsonNode().toString().replaceAll("\"", "\\\\\"").replaceAll("\\{", "\\\\{");
 121         String externalsPath = Config.getConfigPath() + "/" + Config.getConfigExternalsFileName();
 122         CmdExecutor.sshExecute("echo " + externals + " > " + externalsPath);
 123 //        FileUtils.write(externalsPath, externals);
 124
 125         String nodes = nodeJsonNode().toString().replaceAll("\"", "\\\\\"").replaceAll("\\{", "\\\\{");
 126         String nodesPath = Config.getConfigPath() + "/" + Config.getConfigNodesFileName();
 127         CmdExecutor.sshExecute("echo " + nodes + " > " + nodesPath);
 128 //        FileUtils.write(nodesPath, nodes);
 129
 130         String links = externalJsonNode().toString().replaceAll("\"", "\\\\\"").replaceAll("\\{", "\\\\{");
 131         String linksPath = Config.getConfigPath() + "/" + Config.getConfigLinksFileName();
 132         CmdExecutor.sshExecute("echo " + links + " > " + linksPath);
 133 //        FileUtils.write(linksPath,links);
 134     }
 135
 136     private void traversal() {
 137         externalConnectorMap.clear();
 138         internalLinks.clear();
 139
 140         for (Link link : links) {
 141             String leftNode = link.getSrcConnector().getNodeName();
 142             String rightNode = link.getDstConnector().getNodeName();
 143             if (hostMap.containsKey(leftNode) && switchMap.containsKey(rightNode)) {
 144                 externalConnectorMap.put(link.getDstConnector(), link.getSrcConnector());
 145             } else if (hostMap.containsKey(rightNode) && switchMap.containsKey(leftNode)) {
 146                 externalConnectorMap.put(link.getSrcConnector(), link.getDstConnector());
 147             } else if (switchMap.containsKey(leftNode) && switchMap.containsKey(rightNode)) {
 148                 internalLinks.add(link);
 149             } else {
 150                 log.error("Illegal link: {}.", link);
 151             }
 152         }
 153     }
 154
 155     public JSONObject nodeJsonNode() {
 156         JSONObject root = new JSONObject();
 157         JSONArray nodeArray = new JSONArray();
 158         int index = 0;
 159         try {
 160             for (Switch sw : switchMap.values()) {
 161                 JSONObject nodeJson = buildNodeJson(sw);
 162                 if (nodeJson != null) {
 163                     nodeArray.put(index, nodeJson);
 164                     index++;
 165                 }
 166             }
 167             root.put("node", nodeArray);
 168             return root;
 169         } catch (JSONException e) {
 170             // TODO Auto-generated catch block
 171             log.error("Exception:",e);
 172         }
 173         return null;
 174     }
 175
 176     private JSONObject buildNodeJson(Switch sw) {
 177         JSONObject nodeJson = new JSONObject();
 178         try {
 179             String nodeId = "openflow:" + sw.getDataPathId();
 180             String type = sw instanceof Router ? "router" : "switch";
 181             JSONArray attributes = defaultNodeAttributes(nodeId);
 182             JSONArray ports = new JSONArray();
 183             int index = 0;
 184             List<Connector> connectors = sw.getConnectors();
 185             for (Connector connector : connectors) {
 186                 JSONObject portJson = new JSONObject();
 187                 String portId = nodeId + ":" + connector.getOrder();
 188                 String portType = externalConnectorMap.containsKey(connector) ? "external" : "internal";
 189                 JSONArray portAttributes = defaultPortAttributes(portId);
 190                 portJson.put("port-id", portId);
 191                 portJson.put("port-type", portType);
 192                 portJson.put("attribute", portAttributes);
 193                 ports.put(index, portJson);
 194                 index++;
 195             }
 196             nodeJson.put("node-id", nodeId);
 197             nodeJson.put("node-type", type);
 198             nodeJson.put("attribute", attributes);
 199             nodeJson.put("port", ports);
 200             return nodeJson;
 201         } catch (Exception e) {
 202             // TODO Auto-generated catch block
 203             log.error("Exception:",e);
 204         }
 205         return null;
 206     }
 207
 208     private JSONArray defaultNodeAttributes(String nodeId) throws JSONException {
 209         JSONArray jsonArray = new JSONArray();
 210         JSONObject jsonObject = new JSONObject();
 211         jsonObject.put("name", "location");
 212         jsonObject.put("value", nodeId);
 213         jsonArray.put(0, jsonObject);
 214         return jsonArray;
 215     }
 216
 217     private JSONArray defaultPortAttributes(String portId) throws JSONException {
 218         JSONArray jsonArray = new JSONArray();
 219         JSONObject jsonObject = new JSONObject();
 220         jsonObject.put("name", "location");
 221         jsonObject.put("value", portId);
 222         jsonArray.put(0, jsonObject);
 223         return jsonArray;
 224     }
 225
 226     public JSONObject externalJsonNode() {
 227         JSONObject root = new JSONObject();
 228         JSONArray externalMacs = new JSONArray();
 229         int index = 0;
 230         try {
 231             for (Connector exCon : externalConnectorMap.keySet()) {
 232                 Connector hostCon = externalConnectorMap.get(exCon);
 233                 String hostMac = CmdExecutor.queryInterfaceMac(hostCon.getConnectorName(), hostCon.getNodeName());
 234                 Switch sw = switchMap.get(exCon.getNodeName());
 235                 if (hostMac != null && sw != null) {
 236                     JSONObject exNode = new JSONObject();
 237                     String nodeId = "openflow:" + sw.getDataPathId();
 238                     String portId = nodeId + ":" + exCon.getOrder();
 239
 240                     exNode.put("node-id", nodeId);
 241                     exNode.put("port-id", portId);
 242                     exNode.put("mac-address", hostMac);
 243                     externalMacs.put(index, exNode);
 244                     index++;
 245                 }
 246             }
 247             root.put("external-network-mac", externalMacs);
 248             return root;
 249         } catch (JSONException e) {
 250             // TODO Auto-generated catch block
 251             log.error("Exception:",e);
 252         }
 253         return null;
 254     }
 255
 256     public JSONObject hostJsonNode() {
 257         JSONObject root = new JSONObject();
 258         JSONArray hostArray = new JSONArray();
 259         int index = 0;
 260         try {
 261             for (Connector exCon : externalConnectorMap.keySet()) {
 262                 Connector hostCon = externalConnectorMap.get(exCon);
 263                 String exConMac = CmdExecutor.queryInterfaceMac(exCon.getConnectorName());
 264                 Switch sw = switchMap.get(exCon.getNodeName());
 265
 266                 JSONObject hostJson = new JSONObject();
 267                 String hostName = hostCon.getNodeName();
 268                 Host host = hostMap.get(hostName);
 269                 if ( exConMac != null && sw != null && host != null) {
 270                     JSONArray ipv4Array = ipAddress(hostCon);
 271                     String nodeId = "openflow:" + sw.getDataPathId();
 272                     String connectorId = nodeId + ":" + exCon.getOrder();
 273                     hostJson.put("name", hostName);
 274                     hostJson.put("id", host.getUuid());
 275                     hostJson.put("type", host.getNodeType());
 276                     hostJson.put("ip-addresses", ipv4Array);
 277                     hostJson.put("mac-address", exConMac);
 278                     hostJson.put("node-id", nodeId);
 279                     hostJson.put("connector-id", connectorId);
 280                     hostArray.put(index, hostJson);
 281                     index++;
 282                 } else {
 283                     log.error("Can not put host [{}] to configuration file,exMac:{}  sw:{} id:{}.", hostName, sw);
 284                 }
 285             }
 286             root.put("host", hostArray);
 287             return root;
 288         } catch (JSONException e) {
 289             // TODO Auto-generated catch block
 290             log.error("Exception:",e);
 291         }
 292         return null;
 293     }
 294
 295     private JSONArray ipAddress(Connector connector) throws JSONException {
 296         JSONArray jsonArray = new JSONArray();
 297         Host host = hostMap.get(connector.getNodeName());
 298         if (host != null) {
 299             String ipv4 = host.getIpv4(connector.getOrder());
 300             if (ipv4 != null) {
 301                 ipv4 = ipv4 + "/";
 302                 ipv4 = ipv4.substring(0, ipv4.indexOf("/"));
 303                 JSONObject jsonObject = new JSONObject();
 304                 jsonObject.put("ip-address", ipv4);
 305                 jsonArray.put(0, jsonObject);
 306                 return jsonArray;
 307             }
 308         }
 309         return null;
 310     }
 311
 312     public JSONObject innerLinkJsonNode() {
 313         JSONObject root = new JSONObject();
 314         JSONArray linkArray = new JSONArray();
 315         int index = 0;
 316         try {
 317             for (Link link : internalLinks) {
 318                 JSONObject srcLinkNode = buildLinkNode(link.getSrcConnector());
 319                 if (srcLinkNode != null) {
 320                     linkArray.put(index, srcLinkNode);
 321                     index++;
 322                 }
 323                 JSONObject dstLinkNode = buildLinkNode(link.getDstConnector());
 324                 if (srcLinkNode != null) {
 325                     linkArray.put(index, dstLinkNode);
 326                     index++;
 327                 }
 328             }
 329             root.put("link", linkArray);
 330         } catch (JSONException e) {
 331             // TODO Auto-generated catch block
 332             log.error("Exception:",e);
 333             return null;
 334         }
 335         return root;
 336     }
 337
 338     private JSONObject buildLinkNode(Connector connector) {
 339         Switch sw = switchMap.get(connector.getNodeName());
 340         if (sw != null) {
 341             JSONObject linkNode = new JSONObject();
 342             String nodeId = "openflow:" + sw.getDataPathId();
 343             String linkId = nodeId + ":" + connector.getOrder();
 344             try {
 345                 linkNode.put("link-id", linkId);
 346                 linkNode.put("metric", "1");
 347                 linkNode.put("delay", "");
 348                 linkNode.put("loss-rate", "");
 349                 return linkNode;
 350             } catch (JSONException e) {
 351                 // TODO Auto-generated catch block
 352                 log.error("Exception:",e);
 353             }
 354         }
 355         return null;
 356     }
 357 }