iT邦幫忙

第 12 屆 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 30
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Software Development

A survey between OpenFlow Protocol and P4 in Software Defined Network(SDN)系列 第 30

[DAY30] P4 Source Routing

若是想要了解 SDN OpenFlow 以及 P4 請不要吝嗇點擊喜歡或是訂閱我喔!(訂閱又不收費XD)
未來有機會也可以跟大家分享我當網管的辛酸血淚史,可以讓人解決問題時可以參考我的文章。

話不多說,我們就累狗!!/images/emoticon/emoticon05.gif

本練習的目的是實現源路由。 通過源路由,源主機引導網絡中的每個交換機將數據包發送到特定端口。 主機在數據包中放置一堆輸出端口。 在此示例中,我們只是將堆棧放在以太網頭之後,然後選擇一個特殊的etherType來表明這一點。 每個交換機從堆棧中彈出一個項目,並根據指定的端口號轉發數據包。

您的交換機必須解析源路由堆棧。 每個項目都有一個bos(堆棧底部)位和一個端口號。 僅對於堆棧的最後一個條目,bos位為1。 然後在入口處,它應該從堆棧中彈出一個條目,並相應地設置出口端口。 最後一跳也可能將etherType還原為TYPE_IPV4。

/* -*- P4_16 -*- */
#include <core.p4>
#include <v1model.p4>

const bit<16> TYPE_IPV4 = 0x800;
const bit<16> TYPE_SRCROUTING = 0x1234;

#define MAX_HOPS 9

/*************************************************************************
*********************** 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 srcRoute_t {
    bit<1>    bos;
    bit<15>   port;
}

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;
    srcRoute_t[MAX_HOPS]    srcRoutes;
    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_SRCROUTING: parse_srcRouting;
            default: accept;
        }
    }

    state parse_srcRouting {
        packet.extract(hdr.srcRoutes.next);
        transition select(hdr.srcRoutes.last.bos) {
            1: parse_ipv4;
            default: parse_srcRouting;
        }
    }

    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 srcRoute_nhop() {
        standard_metadata.egress_spec = (bit<9>)hdr.srcRoutes[0].port;
        hdr.srcRoutes.pop_front(1);
    }

    action srcRoute_finish() {
        hdr.ethernet.etherType = TYPE_IPV4;
    }

    action update_ttl(){
        hdr.ipv4.ttl = hdr.ipv4.ttl - 1;
    }
    
    apply {
        if (hdr.srcRoutes[0].isValid()){
            if (hdr.srcRoutes[0].bos == 1){
                srcRoute_finish();
            }
            srcRoute_nhop();
            if (hdr.ipv4.isValid()){
                update_ttl();
            }
        }else{
            drop();
        } 
    }
}

/*************************************************************************
****************  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 {  }
}

/*************************************************************************
***********************  D E P A R S E R  *******************************
*************************************************************************/

control MyDeparser(packet_out packet, in headers hdr) {
    apply {
        packet.emit(hdr.ethernet);
        packet.emit(hdr.srcRoutes);
        packet.emit(hdr.ipv4);
    }
}

/*************************************************************************
***********************  S W I T C H  *******************************
*************************************************************************/

V1Switch(
MyParser(),
MyVerifyChecksum(),
MyIngress(),
MyEgress(),
MyComputeChecksum(),
MyDeparser()
) main;

終於結束30天的鐵人賽了,如果有機會在更新給各位讀者們看吧
若是有問題歡迎站內信我,我有看到問題的話會在幫各位解答的。

在此付上我的 Reference,我將會以簡短白話的方式來講解 P4 這套語言,若是你/妳不嫌棄可以訂閱我的發文
每天就根據我自己了解的程度來做發文的動作,如果自己對於 P4也有興趣可以先來預習,那我們明天見!
Reference :
P4_turtorial
[(http://docs.google.com/presentation/d/1zliBqsS8IOD4nQUboRRmF_19poeLLDLadD5zLzrTkVc/edit#slide=id.g37fca2850e_6_1802)]


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