脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了实验8：数据平面可编程实践——P4，脚本宝典觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。

实验8：数据平面可编程实践——P4

一、实验目的

1.掌握V1Model框架下P4_16的程序结构和基本语法 2.能够运用 P4 进行简单数据平面编程

二、实验环境

1.下载虚拟机软件oracle VisualBox或VMware； 2.在虚拟机中安装Ubuntu 16.04 Desktop amd64，并安装完整Mininet和P4开发环境； 3.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。

• 补充P4教程中的basic_tunnel.p4

/* -*- 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 select(hdr.ethernet.etherType) {
            TYPE_MYTUNNEL: parse_myTunnel;
            TYPE_IPV4: parse_ipv4;
            default: accept;
        }
    }
 
    state parse_myTunnel {
        packet.extract(hdr.myTunnel);
        transition select(hdr.myTunnel.proto_id) {
            TYPE_IPV4: parse_ipv4;
            default: 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(standard_metadata);
    }
    
    action ipv4_forward(macAddr_t dstAddr, egressSpec_t port) {
        standard_metadata.egress_spec = port;
        hdr.ethernet.srcAddr = hdr.ethernet.dstAddr;
        hdr.ethernet.dstAddr = dstAddr;
        hdr.ipv4.ttl = hdr.ipv4.ttl - 1;
    }
    
    table ipv4_lpm {
        key = {
            hdr.ipv4.dstAddr: lpm;
        }
        actions = {
            ipv4_forward;
            drop;
            NoAction;
        }
        size = 1024;
        default_action = drop();
    }
    
    action myTunnel_forward(egressSpec_t port) {
        standard_metadata.egress_spec = port;
    }
 
    table myTunnel_exact {
        key = {
            hdr.myTunnel.dst_id: exact;
        }
        actions = {
            myTunnel_forward;
            drop;
        }
        size = 1024;
        default_action = drop();
    }
 
    apply {
        if (hdr.ipv4.isValid() && !hdr.myTunnel.isValid()) {
            // Process only non-tunneled IPv4 packets
            ipv4_lpm.apply();
        }
 
        if (hdr.myTunnel.isValid()) {
            // process tunneled packets
            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;

• make run 将上述程序编译并运行

  

• xterm h1 h2 h3打开命令行，并在h2、h3命令行下运行./receive.py开始监听

  

h1命令行下运行开始向h2、h3发送数据包

不使用隧道 在h1命令行输入 /send.py 10.0.2.2 "h2"，没有采用隧道转发，h1向h2发送消息，h3无法收到

在h1命令行输入 ./send.py 10.0.3.3 "h3"，没有采用隧道转发，h1向h3发送消息，h2无法收到

使用隧道

在h1命令行输入 ./send.py 10.0.3.3 "h2" --dst_id 2,采用隧道转发，虽然IP改变，但是经过隧道转发，交换机仍然将该报文发送给h2

使用隧道技术后，数据包可以无视目的ip地址，而根据dst_id送达

四、个人心得

1.本次实验难度较大，主要在basic_tunnel.p4代码的补全上。在补全代码这部分遇到了一些问题，在咨询同学后得到了解决。 2.make up需要调用 mark_to_drop()函数 时不携带参数，修改后能成功运行。 3.通过本次实验，我了解到P4的基本语法和简单的程序样例，学会了阅读其代码，懂得了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

脚本宝典总结

以上是脚本宝典为你收集整理的实验8：数据平面可编程实践——P4全部内容，希望文章能够帮你解决实验8：数据平面可编程实践——P4所遇到的问题。

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