Die Firma Intel hat ein Werkzeug veröffentlicht, mit dem eigene Anwendungen zur Verarbeitung von Paketen in den programmierbaren Ethernet-Switches der Serie Tofino erstellt werden können. Unter der Lizenz Apache 2.0 wird der Quellcode des Backends für den Compiler p4c sowie Komponenten der Entwicklungsumgebung Intel P4 Studio, wie Treiber, das Simulationsmodell des Switches, Server und Client für das Protokoll BF Runtime, bereitgestellt. Zur Erstellung von Anwendungen wird die domain-spezifische Programmiersprache P4 (Programming Protocol-independent Packet Processors) verwendet, die zur Definition der Logik der Paketverarbeitung in Netzwerkgeräten wie Netzwerkkarten, Switches, Routern und Firewalls dient.
Das veröffentlichte Backend ermöglicht das Übersetzen von Programmen in der Sprache P4 in eine Form, die für die Installation auf den Switches der Intel Tofino Serie geeignet ist. Dadurch können die Nutzer der Switches Anwendungen erstellen, die die standardmäßige Funktionalität erweitern, die Logik der Verarbeitung ändern oder das Gerät an die Besonderheiten ihrer Netzwerke anpassen.
Programme in der Sprache P4 werden in Darstellungen für Zielplattformen kompiliert, die sowohl hardwarebasiert (FPGA, programmierbare ASIC) als auch softwarebasiert (x86, BPF) sein können. Zusammen mit dem Code für die Installation auf den Zielsystemen generiert der Compiler eine Laufzeitumgebung zur Verwaltung der Anwendung unter Verwendung der Protokolle Protobuf/gRPC und der API P4Runtime.
Die typische Logik der Programme besteht darin, Pakete anhand ihrer Header zu klassifizieren und Aktionen an eingehenden Paketen auszuführen, wie etwa Weiterleitung, Verwerfen, Ändern des TTL-Werts und Ersetzen von Feldern. Die Sprache ist nicht an Netzwerkprotokolle gebunden und bietet anstelle einer festen Unterstützung gängiger Protokolle wie IP, Ethernet, TCP und VxLAN Entwicklern die Möglichkeit, beliebige Protokolle in Bezug auf die zu kompilierenden Anwendungen zu definieren (der Entwickler fügt die Beschreibung der Headerformate und Protokollfelder bei).
Neben dem veröffentlichten Backend für die Intel Tofino Switches stellt das P4-Projekt ein Backend zur Verfügung, mit dem P4-Anwendungen in C-Code kompiliert werden, 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 in einem virtuellen Mininet-Netzwerk verwendet werden kann, sowie einen Backend für die Kompilierung von P4-Programmen für den Simulator.
Quelle: opennet.ru
