准备工作

在官网下载p4的虚拟机之后在virtualbox上运行

虚拟机是在https://p4.org/events/2018-06-06-p4-developer-day/里找到的

下载链接如下（需要翻墙）

https://drive.google.com/uc?id=1f22-DYlUV33DsR88_MeMb4s7-1NX_ams&export=download

打开虚拟机之后就可以按GitHub里的tutorials进行学习

第一个是验证实施基本转发（Implementing Basic Forwarding）

但是basic这个文件夹里的basic.p4文件是不完整的，运行这个原本的basic.p4没有收到消息，因为每个交换机都是按照编程的basic.p4，它会在到达时丢弃所有数据包。需要填充以下内容（您的交换机将具有单个表，控制平面将使用静态规则填充该表。每个规则都会将IP地址映射到下一跳的MAC地址和输出端口。我们已经定义了控制平面规则，因此您只需要实现P4程序的数据平面逻辑。）

在solution文件夹里有一个官方提供的完整的可以参考一下的basic.p4文件。

## 官网教程

### 第1步：运行（不完整的）入门代码

在扩展basic.p4文件之前，让我们编译不完整的basic.p4并在Mininet中调出一个开关来测试它的行为。

在你的shell中，运行：

```

make run

```

这会：

- 编译basic.p4，和

- 启动一个Mininet实例与三个开关（s1，s2，s3）以三角形构造中，每个连接到一个主机（h1，h2，和h3）。

- 该主机被分配的IP地址10.0.1.1，10.0.2.2和10.0.3.3。

您现在应该看到Mininet命令提示符。打开两个端子h1和h2，分别为：

```

mininet > xterm h1 h2

```

每个主机都包含一个基于Python的小型消息传递客户端和服务器 在h2的xterm中，启动服务器：

```

./receive.py

```

在h1的xterm中，发送消息给h2：

```

./send.py 10.0.2.2 "P4 is cool"

```

将不会收到该消息。

键入exit以保留每个xterm和Mininet命令行。然后，停止mininet：

```

make stop

```

并删除所有pcaps，构建文件和日志：

```

make clean

```

没有收到消息，因为每个交换机都是按照编程的basic.p4，它会在到达时丢弃所有数据包。您的工作是扩展此文件，以便转发数据包。

#### 关于控制平面的说明

P4程序定义了数据包处理流水线，但每个表中的规则都由控制平面插入。当规则与数据包匹配时，将使用控制平面提供的参数作为规则的一部分来调用其操作。

在本练习中，我们已经为您实现了控制平面逻辑。作为启动Mininet实例的一部分，该 make run命令将在每个交换机的表中安装数据包处理规则。这些在sX-runtime.json文件中定义，其中 X对应于交换机编号。

重要提示：我们使用P4Runtime来安装控制平面规则。文件内容是sX-runtime.json指表，键和操作的特定名称，如编译器生成的P4Info文件中所定义（build/basic.p4info执行后查找文件make run）。添加或重命名表，键或操作的P4程序中的任何更改都需要反映在这些sX-runtime.json文件中。

### 第2步：实施L3转发

该basic.p4文件包含一个骨架P4程序，其中关键的逻辑部分被TODO注释替换。您的实现应遵循此文件中给出的结构---将每个TODO实现替换为实现缺失部分的逻辑。

完整basic.p4包含以下组件：

以太网（ethernet_t）和IPv4（ipv4_t）的标头类型定义。

TODO：

- 用于填充ethernet_t和填充以太网和IPv4的解析器ipv4_t。

- 使用丢弃数据包的操作mark_to_drop()。

TODO：

- 一种行动（称为ipv4_forward）：

- 设置下一跳的出口端口。

- 使用下一跳的地址更新以太网目标地址。

- 使用交换机的地址更新以太网源地址。

- 减少TTL。

TODO：

- 一个control：定义一个表，该表将读取IPv4目标地址，并调用其中一个drop或ipv4_forward。

- apply应用表的块。

TODO：

- 一个deparser，用于选择字段插入传出数据包的顺序。

- package解析器，控件和解析器提供的实例化。

通常，包还需要校验和验证和重新计算控制的实例。这些不是本教程所必需的，而是替换为空控件的实例化。

### 第3步：运行您的解决方案

按照步骤1中的说明进行操作。这次，您的消息 h1应该发送到h2。

**值得深思**

“测试套件”为您的解决方案---从发送消息h1到 h2---不是很强劲。您应该测试什么才能对您的实施充满信心？

虽然Python scapy库超出了本教程的范围，但它可用于生成用于测试的数据包。该send.py文件显示了如何使用它。

其他需要考虑的问题：

您如何增强您的计划以支持下一跳？

这个程序足以取代路由器吗？少了什么东西？

故障排除

在开发程序时可能会出现几个问题：

basic.p4可能无法编译。在这种情况下，make run将报告编译器发出的错误并暂停。

basic.p4可能编译但无法支持尝试使用P4Runtime安装的s1-runtime.json直通s3-runtime.json文件中 的控制平面规则make run。在这种情况下，make run如果无法安装控制平面规则，将报告错误。使用这些错误消息来修复您的basic.p4实现。

basic.p4可能会编译，并且可能会安装控制平面规则，但交换机可能无法以所需方式处理数据包。这些/tmp/p4s..log文件包含描述每个交换机如何处理每个数据包的详细日志。输出详细，可以帮助查明实现中的逻辑错误。

```

clean mininet

```

在上面的后两种情况中，make run可能会在后台运行Mininet实例。使用以下命令清除这些实例：

```

make stop

```

## 下一步

恭喜，您的实施工作正常！在下一个练习中，我们将在此基础上构建并添加对基本隧道协议的支持：basic_tunnel！