P4学习——p4runtime

---

参考：https://blog.csdn.net/qq_33681684/article/details/123646883

在这个练习中，我们将使用P4Runtime向交换机发送流条目，而不是使用交换机的CLI。我们将基于您在basic_tunnel练习中使用的相同的P4程序进行构建。P4程序已被重命名为advanced_tunnel。p4和增加了两个计数器(ingressTunnelCounter, egressTunnelCounter)和两个新动作(myTunnel_ingress, myTunnel_egress)。

您将使用starter程序mycontroller.py和p4runtime_lib目录中的几个助手库来创建主机1和主机2之间的通道通信所需的表条目。

关于控制平面的说明
P4程序定义了一个包处理管道，但是每个表中的规则是由控制平面插入的。在本例中，mycontroller.py实现了我们的控制平面，而不是像我们在前面的练习中那样安装静态表条目。

重要提示:一个.p4的文件会编译生成一个Info文件里面是含有table id等信息是控制平面下发具体规则的依据；再生成一个配置文件（格式根据target而定）下发数据平面作为包处理的pipeline。控制平面还通过p4runtime对数据平面管理。

步骤一：运行不完整代码

• sudo make run （编译advanced_tunnel.p4，启动mininet实例搭建拓扑，为hosts分配IP）
  
• h1 ping h2，此时还不能正常通信，因为此时交换机上还没有任何规则，所以不能够收到任何的回复
  
• 打开另一个终端，运行mycontroller.py。这将安装advanced_tunnel。p4在交换机上编程并加载tunnel ingress rules。该程序每2秒打印一次tunnel ingress 和 egres计数。您应该看到s1的tunnel ingress计数器在增加：
  因为s1和s2之间的transit rules还没有，所以只能看到s1 进入隧道计数。
  
• Ctrl-C 停止mycontroller.py，完成switches间的流量基于隧道ID转发的rules。打开mycontroller.py，完成TODO部分。目前每个交换机都在根据目的IP地址将流量映射到隧道中。目标是编写基于隧道ID在交换机之间转发流量的规则。

步骤二：开始实现隧道转发

mycontroller.py 是一个基础的控制平面，它会做以下操作：
1.为P4Runtime服务建立到switches的gRPC连接；
2.Pushes the P4 program to each switch.推送P4程序到每台switches；
3.为h1到h2间的两个隧道编写规则，h1到h2隧道ID 100，h2到h1隧道ID 200；
4.每2秒钟读取一次tunnel ingress和egress 的计数。

工作将是在writeTunnelRules函数中编写隧道传输规则，该函数将匹配隧道ID并将数据包转发到下一跳。

在实验中，会使用p4runtime_lib下的一些类和方法：
helper.py
包含用于解析p4info文件的 P4InfoHelper 类。
提供实体名称与ID的转换方法。
构建P4Runtime table的P4程序相关部分。

switch.py
包含SwitchConnection类，该类获取gRPC客户端stub，并建立到交换机的连接。
提供helper方法，用于构造P4Runtime协议缓冲区消息并进行P4Runtime gRPC服务调用

bmv2.py
包含Bmv2SwitchConnection，它扩展了SwitchConnections，并提供BMv2特定的设备载荷以加载P4程序。

convert.py
提供便捷的方法，将friendly字符串和数字编码、解码成协议缓冲区消息所需的字节字符串。
Helper.py 使用

步骤三：运行解决方案

打开另一个终端执行python文件，控制平面会把rules下发到数据平面。这时会看到计数增长
./my_controller.py

这时通过命令行登录s1，看下switch的转发规则如下：
simple_switch_CLI --thrift-port 9090

目的IP10.0.2.2/32进行LPM匹配，送进隧道100（显示的64是十六进制）。
精确匹配隧道ID100，送到接口2。
隧道ID是200（显示c8是十六进制），封装08–0111的h1的Mac，送到接口1。