Intel hat ein Toolset veröffentlicht, mit dem benutzerdefinierte Anwendungen zur Paketverarbeitung in den programmierbaren Ethernet-Switches der Serie Tofino erstellt werden können. Der Quellcode des Backends für den Compiler p4c sowie Komponenten der Entwicklungsumgebung Intel P4 Studio, wie Treiber, das Simulationsmodell des Switches, ein Server und ein Client für das BF Runtime-Protokoll, wurden unter der Apache 2.0-Lizenz freigegeben. Für die Anwendungsentwicklung wird die anwendungsorientierte Programmiersprache P4 (Programming Protocol-independent Packet Processors) verwendet, die dazu dient, die Logik der Paketverarbeitung in Netzwerkgeräten wie Netzwerkkarten, Switches, Routern und Firewalls zu definieren.
Das veröffentlichte Backend ermöglicht die Übersetzung von Programmen in P4 in ein Format, das für die Installation auf den Switches der Intel Tofino-Serie geeignet ist. Dadurch können Benutzer dieser Switches Anwendungen erstellen, die die standardmäßige Funktionalität erweitern, die Logik der Verarbeitung ändern oder das Gerät an die spezifischen Anforderungen ihrer Netzwerke anpassen.
Programme in der Sprache P4 werden in Darstellungen für Zielplattformen kompiliert, die sowohl Hardware (FPGA, programmierbare ASICs) als auch Software (x86, BPF) sein können. Neben dem Code zur Installation auf den Zielsystemen generiert der Compiler zur Verwaltung der Anwendung zur Laufzeit mit den Protokollen Protobuf/gRPC und der API P4Runtime.
Die typische Logik von Programmen reduziert sich auf die Klassifizierung von Paketen anhand ihrer Header und die Ausführung von Aktionen auf eingehenden Paketen, wie z.B. Weiterleitung, Verwerfen, Modifizieren des TTL und Ersetzen von Feldern. Die Sprache ist nicht an Netzwerkprotokolle gebunden und bietet anstelle einer eingebauten Unterstützung typischer Protokolle wie IP, Ethernet, TCP und VxLAN den Entwicklern die Möglichkeit, beliebige Protokolle im Zusammenhang mit den zu kompilierenden Anwendungen zu definieren (der Entwickler fügt eine Beschreibung der Headerformate und der Protokollfelder hinzu).
Neben dem veröffentlichten Backend für Intel Tofino-Switches stellt das P4-Projekt ein Backend zur Verfügung, um P4-Anwendungen in C-Code zu kompilieren, der dann in ein ausführbares Format kompiliert werden kann. virtuellen Maschine eBPF im Linux-Kernel. Das Projekt entwickelt auch einen offenen Switch-Simulator, der für Experimente im virtuellen Netzwerk Mininet verwendet werden kann, sowie ein Backend zur Kompilierung von P4-Programmen für den Simulator.
Quelle: opennet.ru
