实验8：数据平面可编程实践——P4
作者：互联网
一、实验目的
掌握V1Model框架下P4_16的程序结构和基本语法
能够运用 P4 进行简单数据平面编程
二、实验环境
下载虚拟机软件Oracle VisualBox或VMware；
在虚拟机中安装Ubuntu 16.04 Desktop amd64，并安装完整Mininet和P4开发环境；
提供P4镜像P4-Suite2018.ova，提取码：egwf
三、实验要求
学习P4官方示例教程，链接：https://github.com/p4lang/tutorials，了解P4-16版本的基本语法、基于V1Model的P4代码结构，完成如下练习：
（一）基本要求
熟悉使用P4实现交换机IPv4的基本转发原理，编写P4程序，在下面的拓扑中实现IPV4 隧道转发。
进入/P4/tutorials/exercises/basic_tunnel
补全basic_tunnel.p4的代码并make run运行
点击查看代码
/* -*- P4_16 -*- */
#include <core.p4>
#include <v1model.p4>
const bit<16> TYPE_MYTUNNEL = 0x1212;
const bit<16> TYPE_IPV4 = 0x800;
/***********************************************************************
*********************** H E A D E R S ***********************************
***********************************************************************/
typedef bit<9> egressSpec_t;
typedef bit<48> macAddr_t;
typedef bit<32> ip4Addr_t;
header ethernet_t {
macAddr_t dstAddr;
macAddr_t srcAddr;
bit<16> etherType;
}
header myTunnel_t {
bit<16> proto_id;
bit<16> dst_id;
}
header ipv4_t {
bit<4> version;
bit<4> ihl;
bit<8> diffserv;
bit<16> totalLen;
bit<16> identification;
bit<3> flags;
bit<13> fragOffset;
bit<8> ttl;
bit<8> protocol;
bit<16> hdrChecksum;
ip4Addr_t srcAddr;
ip4Addr_t dstAddr;
}
struct metadata {
/ empty /
}
struct headers {
ethernet_t ethernet;
myTunnel_t myTunnel;
ipv4_t ipv4;
}
/***********************************************************************
*********************** P A R S E R ***********************************
***********************************************************************/
parser MyParser(packet_in packet,
out headers hdr,
inout metadata meta,
inout standard_metadata_t standard_metadata) {
state start {
transition parse_ethernet;
}
state parse_ethernet {
packet.extract(hdr.ethernet);
transition </span><span style="color: #0000ff;">select</span><span style="color: #000000;">(hdr.ethernet.etherType) {
TYPE_MYTUNNEL: parse_myTunnel;
TYPE_IPV4: parse_ipv4;
</span><span style="color: #0000ff;">default</span><span style="color: #000000;">: accept;
}
}
state parse_myTunnel {
packet.extract(hdr.myTunnel);
transition </span><span style="color: #0000ff;">select</span><span style="color: #000000;">(hdr.myTunnel.proto_id) {
TYPE_IPV4: parse_ipv4;
</span><span style="color: #0000ff;">default</span><span style="color: #000000;">: accept;
}
}
state parse_ipv4 {
packet.extract(hdr.ipv4);
transition accept;
}
}
/***********************************************************************
************ C H E C K S U M V E R I F I C A T I O N *************
***********************************************************************/
control MyVerifyChecksum(inout headers hdr, inout metadata meta) {
apply { }
}
/***********************************************************************
************** I N G R E S S P R O C E S S I N G *******************
***********************************************************************/
control MyIngress(inout headers hdr,
inout metadata meta,
inout standard_metadata_t standard_metadata) {
action drop() {
mark_to_drop();
}
action ipv4_forward(macAddr_t dstAddr, egressSpec_t port) {
standard_metadata.egress_spec </span>=<span style="color: #000000;"> port;
hdr.ethernet.srcAddr </span>=<span style="color: #000000;"> hdr.ethernet.dstAddr;
hdr.ethernet.dstAddr </span>=<span style="color: #000000;"> dstAddr;
hdr.ipv4.ttl </span>= hdr.ipv4.ttl - <span style="color: #800080;">1</span><span style="color: #000000;">;
}
table ipv4_lpm {
key </span>=<span style="color: #000000;"> {
hdr.ipv4.dstAddr: lpm;
}
actions </span>=<span style="color: #000000;"> {
ipv4_forward;
drop;
NoAction;
}
size </span>= <span style="color: #800080;">1024</span><span style="color: #000000;">;
default_action </span>=<span style="color: #000000;"> drop();
}
action myTunnel_forward(egressSpec_t port) {
standard_metadata.egress_spec </span>=<span style="color: #000000;"> port;
}
table myTunnel_exact {
key </span>=<span style="color: #000000;"> {
hdr.myTunnel.dst_id: exact;
}
actions </span>=<span style="color: #000000;"> {
myTunnel_forward;
drop;
}
size </span>= <span style="color: #800080;">1024</span><span style="color: #000000;">;
default_action </span>=<span style="color: #000000;"> drop();
}
apply {
</span><span style="color: #0000ff;">if</span> (hdr.ipv4.isValid() && !<span style="color: #000000;">hdr.myTunnel.isValid()) {
</span><span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;"> Process only non-tunneled IPv4 packets</span>
ipv4_lpm.apply();
}
</span><span style="color: #0000ff;">if</span><span style="color: #000000;"> (hdr.myTunnel.isValid()) {
</span><span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;"> process tunneled packets</span>
myTunnel_exact.apply();
}
}
}
/***********************************************************************
**************** E G R E S S P R O C E S S I N G *******************
***********************************************************************/
control MyEgress(inout headers hdr,
inout metadata meta,
inout standard_metadata_t standard_metadata) {
apply { }
}
/***********************************************************************
************* C H E C K S U M C O M P U T A T I O N **************
***********************************************************************/
control MyComputeChecksum(inout headers hdr, inout metadata meta) {
apply {
update_checksum(
hdr.ipv4.isValid(),
{ hdr.ipv4.version,
hdr.ipv4.ihl,
hdr.ipv4.diffserv,
hdr.ipv4.totalLen,
hdr.ipv4.identification,
hdr.ipv4.flags,
hdr.ipv4.fragOffset,
hdr.ipv4.ttl,
hdr.ipv4.protocol,
hdr.ipv4.srcAddr,
hdr.ipv4.dstAddr },
hdr.ipv4.hdrChecksum,
HashAlgorithm.csum16);
}
}
/***********************************************************************
*********************** D E P A R S E R *******************************
***********************************************************************/
control MyDeparser(packet_out packet, in headers hdr) {
apply {
packet.emit(hdr.ethernet);
packet.emit(hdr.myTunnel);
packet.emit(hdr.ipv4);
}
}
/***********************************************************************
*********************** S W I T C H *******************************
***********************************************************************/
V1Switch(
MyParser(),
MyVerifyChecksum(),
MyIngress(),
MyEgress(),
MyComputeChecksum(),
MyDeparser()
) main;
xterm h1 h2 h3
./receive.py
./send.py 10.0.2.2 "102192101"
在h1终端下输入./send.py 10.0.2.2 "hello"向主机h2发送消息
在h1终端输入./send.py 10.0.1.1 "goodbye"--dst_id 2使用隧道进行测试，通过h1向h2发送消息
四、个人总结
本次实验在步骤上不多，但是难度可以说是很大的，因为没有PPT加上去官网看的文档不太懂，主要是需要要自己完成代码的编写，因为自己水平有限，在原网站找到了相关的代码完成了p4程序的编写。
标签：myTunnel,hdr,P4,ipv4,平面,可编程,bit,metadata 来源： https://www.cnblogs.com/synthesis/p/15502965.html