P4在table中使用ternary匹配

本文介绍了P4编程语言中如何使用ternary匹配,允许开发者在匹配字段时关注特定bits而忽略其他。在P4_16版本中,可以通过const entries或P4控制器来设置表项。特别强调,在通过控制器写入表项时,如果忽略某个字段,应直接不包含该字段,而不是使用全0 mask,否则会导致错误。

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P4支持ternary匹配,也就是对于一个匹配字段,你可以用mask指定这个字段中的哪些bits是你关心的(1表示关心,0表示忽略),从而只匹配你关心的bits的值而忽略其他的值。

那在代码中怎么使用呢?话不多说,直接上代码(P4版本为 P4_16)!

control MyIngress(inout headers hdr,
                  inout metadata meta,
                  inout standard_metadata_t standard_metadata){
	action drop() {
		mark_to_drop(standard_metadata);
	}
	
	action your_action (bit<8> param1, bit<16> param2) {
		// your action logic here
	}
	
	table ipv4_ternary {
		key = {
		    hdr.ipv4.srcAddr: ternary; //ternary匹配ipv4的 src address
		    hdr.ipv4.dstAddr: ternary; //ternary匹配ipv4的 dst address
		}
		actions = {
		    your_action;
		    drop;
		}
		default_action = drop();
		
		//以下代码用于加入表项,同时也展示了如何使用ternary匹配的特性
		const entries = {
		    // 对于每一个ternary字段,表项的值由两部分组成:value &&& mask,先value后mask,顺序一定不能错!
		    // mask表示在这个字段上希望匹配哪些bits,1表示匹配,0表示忽略
		    // 若 匹配字段&mask = value&mask 则匹配成功
	
			// 该表项表示匹配那些ip src address前24位为10.0.1的数据包,而忽略了ip src 
			// address的最后8位以
### P4 编程语言入门教程 #### 1. P4 的基本概念和发展背景 P4 (Programming Protocol-independent Packet Processors) 是一种专为网络数据包处理而设计的语言。该语言允许开发者定义如何在网络设备上处理数据包,从而实现灵活的网络功能定制[^1]。 #### 2. 安装环境配置 为了编写和运行 P4 程序,需要安装相应的开发工具链。通常情况下,建议使用 Ubuntu 或其他 Linux 发行版作为操作系统平台。具体步骤如下: - 更新系统软件源并安装依赖库; - 下载最新版本的 P4 软件编译器 p4c 及其配套模拟器 bmv2; - 将上述组件加入 PATH 环境变量以便全局调用。 ```bash sudo apt-get update && sudo apt-get install -y build-essential cmake git libboost-all-dev python3 python3-pip git clone --recursive https://github.com/p4lang/p4c.git cd p4c mkdir -p build && cd build cmake .. make -j$(nproc) sudo make install ``` #### 3. 基础语法介绍 以下是几个重要的 P4 特性概述: - **控制平面与数据平面分离**:P4 主要关注于描述转发行为即数据面逻辑;至于路由计算等功能则交由外部控制器完成。 - **表项管理**:通过 match-action 表来决定匹配条件以及相应动作,支持精确匹配、LPM(最长前缀匹配)、Ternary 匹配等多种模式。 - **解析器构建**:可以自定义报文结构及其字段提取方式,满足不同应用场景需求。 下面给出一段简单的 Hello World 类似程序用于创建一个最基础的数据流管道模型: ```cpp // Define a simple switch pipeline with one table that forwards packets based on destination IP address. #include <core.p4> control MyIngress(inout headers hdr, inout metadata meta) { action drop() { } action forward(port_t port) { standard_metadata.egress_spec = port; } table ipv4_lpm { key = { hdr.ipv4.dstAddr : lpm; } actions = { NoAction; forward; drop; } size = 1024; default_action = drop(); } apply { ipv4_lpm.apply(); } } V1Switch(MyIngress(), Empty()) main; ``` 此代码片段展示了如何设置基于目标 IPv4 地址进行分组传输的基本流程,并提供了三种可能的操作选项——继续执行后续指令(`NoAction`)、指定出口端口(`forward`)或是丢弃当前帧(`drop`)[^1]。 #### 4. 实践案例分析 假设现在有一个小型局域网拓扑图,其中包含三台主机 H1-H3 和两台交换机 S1-S2 。为了让这些节点之间能够正常通信,则可以在每台设备上加载特定规则集以指导流量走向。例如,在 S1 上添加一条记录指向默认下一跳地址为 H2 所属接口所对应的 MAC 地址即可达成目的。 ---
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