ភាសាសរសេរកម្មវិធី P4

P4 គឺ​ជា​ភាសា​សរសេរ​កម្មវិធី​ដែល​ត្រូវ​បាន​រចនា​ឡើង​ដើម្បី​កំណត់​ផ្លូវ​របស់​កញ្ចប់​កម្មវិធី។ មិនដូចភាសាដែលមានគោលបំណងទូទៅដូចជា C ឬ Python ទេ P4 គឺជាភាសាជាក់លាក់នៃដែនជាមួយនឹងការរចនាមួយចំនួនដែលធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងសម្រាប់ការកំណត់ផ្លូវបណ្តាញ។

P4 គឺជាភាសាប្រភពបើកចំហដែលមានអាជ្ញាប័ណ្ណ និងថែរក្សាដោយអង្គការមិនរកប្រាក់ចំណេញដែលហៅថា P4 Language Consortium។ វាក៏ត្រូវបានគាំទ្រដោយ Open Networking Foundation (ONF) និង Linux Foundation (LF) ដែលជាអង្គការឆ័ត្រធំជាងគេចំនួនពីរសម្រាប់គម្រោងបណ្តាញប្រភពបើកចំហ។
ភាសានេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូងក្នុងឆ្នាំ 2013 ហើយបានពិពណ៌នានៅក្នុងក្រដាស SIGCOMM CCR ឆ្នាំ 2014 ដែលមានចំណងជើងថា "Protocol Independent, Packet Routing Processor Programming"។

ចាប់តាំងពីការចាប់ផ្តើមរបស់ខ្លួន P4 បានរីកចម្រើន និងវិវឌ្ឍយ៉ាងអធិកអធម យ៉ាងឆាប់រហ័សក្លាយជាស្តង់ដារសម្រាប់ការពិពណ៌នាអំពីការបញ្ជូនកញ្ចប់ព័ត៌មានដោយឧបករណ៍បណ្តាញ រួមទាំងអាដាប់ទ័របណ្តាញ កុងតាក់ និងរ៉ោតទ័រ។

លោក Guru Parulkar នាយកប្រតិបត្តិនៃ Open Networking Foundation បាននិយាយថា "SDN បានផ្លាស់ប្តូរឧស្សាហកម្មបណ្តាញ ហើយ P4 នាំ SDN ទៅកាន់កម្រិតបន្ទាប់ដោយនាំយកកម្មវិធីទៅកាន់ការបញ្ជូនបន្ត" ។

ភាសា P4 ត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូងដោយក្រុមវិស្វករ និងអ្នកស្រាវជ្រាវមកពី Google, Intel, Microsoft Research, Barefoot, Princeton និង Stanford ។ គោលដៅគឺសាមញ្ញ៖ បង្កើតភាសាងាយស្រួលប្រើ ដែលអ្នកបង្កើតកម្មវិធីអាចរៀនក្នុងមួយថ្ងៃ ហើយប្រើដើម្បីពិពណ៌នាយ៉ាងត្រឹមត្រូវអំពីរបៀបដែលកញ្ចប់ព័ត៌មានត្រូវបានផ្ញើតាមបណ្តាញនានា។

តាំងពីដើមដំបូង P4 ត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីជាគោលដៅឯករាជ្យ (ឧទាហរណ៍កម្មវិធីដែលសរសេរក្នុង P4 អាចត្រូវបានចងក្រងមិនផ្លាស់ប្តូរដើម្បីដំណើរការលើគោលដៅផ្សេងៗគ្នាដូចជា ASICs FPGAs CPUs NPUs និង GPUs)។

ភាសាក៏ជាពិធីការឯករាជ្យផងដែរ (ឧ. កម្មវិធី P4 អាចពិពណ៌នាអំពីពិធីការស្តង់ដារដែលមានស្រាប់ ឬត្រូវបានប្រើដើម្បីបញ្ជាក់របៀបអាសយដ្ឋានផ្ទាល់ខ្លួនថ្មី)។

នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម P4 ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការសរសេរកម្មវិធីឧបករណ៍។ ប្រហែលជានាពេលអនាគត Internet-RFC និងស្តង់ដារ IEEE ក៏នឹងរួមបញ្ចូលការបញ្ជាក់ P4 ផងដែរ។

P4 អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ទាំងឧបករណ៍ដែលអាចសរសេរកម្មវិធីបាន និងឧបករណ៍មុខងារថេរ។ ឧទាហរណ៍ វាត្រូវបានប្រើដើម្បីកត់ត្រាយ៉ាងត្រឹមត្រូវនូវឥរិយាបថនៃការផ្លាស់ប្តូរបំពង់នៅក្នុង Switch Abstraction Interface (SAI) APIs ដែលប្រើដោយប្រភពបើកចំហរ SONiC switch OS ។ P4 ក៏ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងគម្រោង ONF Stratum ដើម្បីពណ៌នាអំពីការផ្លាស់ប្តូរឥរិយាបទឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ថេរ និងកម្មវិធីជាច្រើនប្រភេទ។

ជាលើកដំបូង ការពិពណ៌នាអំពីឥរិយាបថរបស់កុងតាក់ និងអាដាប់ទ័របណ្តាញអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបង្កើតគំរូដែលអាចប្រតិបត្តិបានត្រឹមត្រូវនៃបណ្តាញទាំងមូលមុនពេលដាក់ឱ្យប្រើប្រាស់។ អ្នកផ្តល់សេវាពពកធំអាចសាកល្បង និងបំបាត់កំហុសបណ្តាញទាំងស្រុងដោយប្រើកម្មវិធី ដោយកាត់បន្ថយពេលវេលា និងតម្លៃនៃការធ្វើតេស្តអន្តរប្រតិបត្តិការនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ដោយមិនចាំបាច់ទាមទារផ្នែករឹងមានតម្លៃថ្លៃ។

ដោយប្រើ P4 អ្នកលក់ឧបករណ៍បណ្តាញអាចរំពឹងថានឹងមានឥរិយាបថកំណត់ផ្លូវទូទៅនៅទូទាំងផលិតផលទាំងអស់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រើឡើងវិញនូវហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធសាកល្បង ធ្វើឱ្យការអភិវឌ្ឍន៍កម្មវិធីគ្រប់គ្រងងាយស្រួល និងចុងក្រោយធានាឱ្យមានអន្តរប្រតិបត្តិការ។

ជា​ការ​ពិត​ណាស់ P4 អាច​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ដើម្បី​សរសេរ​កម្មវិធី​ដែល​ពិពណ៌នា​ពី​វិធី​ថ្មី​ទាំង​ស្រុង​នៃ​ការ​កំណត់​ផ្លូវ។ ឧទាហរណ៍ P4 ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ telemetry និងការវាស់វែងនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ បណ្តាញសហគ្រាស និងអ្នកផ្តល់សេវា។

សហគមន៍ស្រាវជ្រាវក៏បានបង្កើនផងដែរ។ ក្រុមស្រាវជ្រាវបណ្តាញសិក្សាឈានមុខគេជាច្រើនបានបោះពុម្ពផ្សាយកម្មវិធីថ្មីគួរឱ្យរំភើបដោយផ្អែកលើកម្មវិធី P4 រួមទាំងការផ្ទុកតុល្យភាព ពិធីការឯកភាព និងការរក្សាទុកតម្លៃគន្លឹះ។ គំរូនៃការសរសេរកម្មវិធីថ្មីមួយកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើង ការច្នៃប្រឌិតកំពុងផ្លាស់ប្តូរពីផ្នែករឹងទៅផ្នែកទន់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានគំនិតដែលមិននឹកស្មានដល់ ថ្មី និងឆ្លាតវៃជាច្រើនលេចឡើង។

សហគមន៍អ្នកអភិវឌ្ឍន៍បានចូលរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ចំពោះការអភិវឌ្ឍន៍កូដ រួមទាំងកម្មវិធីចងក្រង បំពង់បង្ហូរ គំរូអាកប្បកិរិយា APIs ក្របខ័ណ្ឌសាកល្បង កម្មវិធី និងច្រើនទៀត។ ក្រុមហ៊ុនដូចជា Alibaba, AT&T, Barefoot, Cisco, Fox Networks, Google, Intel, IXIA, Juniper Networks, Mellanox, Microsoft, Netcope, Netronome, VMware, Xilinx, និង ZTE មានអ្នកអភិវឌ្ឍន៍ដែលខិតខំប្រឹងប្រែង។ ពីសាកលវិទ្យាល័យរួមមាន BUPT, Cornell, Harvard, MIT, NCTU, Princeton, Stanford, Technion, Tsinghua, UMass, និង USI; និងគម្រោងប្រភពបើកចំហរួមមាន CORD, FD.io, OpenDaylight, ONOS, OvS, SAI និង Stratum គូសបញ្ជាក់ពីការពិតដែលថា P4 គឺជាគម្រោងសហគមន៍ឯករាជ្យ។

ការបង្កើតឧបករណ៍បញ្ជាធម្មតាសម្រាប់ភាសា P4៖

លទ្ធភាពនៃការដាក់ពាក្យ

ដោយសារភាសាត្រូវបានបម្រុងទុកសម្រាប់កម្មវិធីកំណត់ផ្លូវ បញ្ជីនៃតម្រូវការ និងជម្រើសនៃការរចនាគឺខុសគ្នាបើប្រៀបធៀបទៅនឹងភាសាសរសេរកម្មវិធីដែលមានគោលបំណងទូទៅ។ លក្ខណៈសំខាន់ៗនៃភាសាគឺ៖

1. ឯករាជ្យភាពពីការអនុវត្តគោលដៅ;
2. ឯករាជ្យភាពនៃពិធីការ (s) បានប្រើ;
3. ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធវាលឡើងវិញ។

ឯករាជ្យពីការអនុវត្តគោលដៅ

កម្មវិធី P4 ត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីឱ្យមានការអនុវត្តដោយឯករាជ្យ មានន័យថាពួកវាអាចត្រូវបានចងក្រងសម្រាប់ប្រភេទផ្សេងៗនៃម៉ាស៊ីនប្រតិបត្តិ ដូចជាប្រព័ន្ធដំណើរការទូទៅ FPGAs ប្រព័ន្ធនៅលើបន្ទះឈីប ប្រព័ន្ធដំណើរការបណ្តាញ និង ASICs ។ ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃម៉ាស៊ីនទាំងនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាគោលដៅ P4 ហើយគោលដៅនីមួយៗតម្រូវឱ្យអ្នកចងក្រងដើម្បីបំប្លែងកូដប្រភព P4 ទៅជាគំរូប្ដូរគោលដៅ។ កម្មវិធីចងក្រងអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងឧបករណ៍គោលដៅ កម្មវិធីខាងក្រៅ ឬសូម្បីតែសេវាកម្មពពក។ ដោយសារតែគោលដៅដើមជាច្រើនសម្រាប់កម្មវិធី P4 គឺសម្រាប់ការប្តូរកញ្ចប់ព័ត៌មានសាមញ្ញ វាជារឿងធម្មតាណាស់ក្នុងការឮពាក្យ "P4 switch" ទោះបីជា "P4 target" មានភាពត្រឹមត្រូវជាងក៏ដោយ។

ឯករាជ្យភាពនៃពិធីការ (s) បានប្រើ

P4 គឺជាពិធីការឯករាជ្យ។ នេះមានន័យថាភាសាមិនមានការគាំទ្រដើមសម្រាប់ពិធីការទូទៅដូចជា IP, Ethernet, TCP, VxLAN ឬ MPLS ទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ អ្នកសរសេរកម្មវិធី P4 ពិពណ៌នាអំពីទម្រង់បឋមកថា និងឈ្មោះវាលនៃពិធីការដែលត្រូវការនៅក្នុងកម្មវិធី ដែលនៅក្នុងវេនត្រូវបានបកស្រាយ និងដំណើរការដោយកម្មវិធីចងក្រង និងឧបករណ៍គោលដៅ។

ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធវាលឡើងវិញ

ឯករាជភាពនៃពិធីសារ និងគំរូភាសាអរូបីអនុញ្ញាតឱ្យកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញ គោលដៅ P4 គួរតែអាចផ្លាស់ប្តូរដំណើរការកញ្ចប់ព័ត៌មាន បន្ទាប់ពីប្រព័ន្ធត្រូវបានដាក់ឱ្យប្រើប្រាស់។ សមត្ថភាពនេះត្រូវបានភ្ជាប់ជាប្រពៃណីជាមួយនឹងការបញ្ជូនតាមរយៈប្រព័ន្ធដំណើរការទូទៅ ឬប្រព័ន្ធដំណើរការបណ្តាញ ជាជាងសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាដែលមានមុខងារថេរ។

ទោះបីជាមិនមានអ្វីនៅក្នុងភាសាដែលនឹងរារាំងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃដំណើរការនៃសំណុំជាក់លាក់នៃពិធីការក៏ដោយ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពទាំងនេះគឺមិនអាចមើលឃើញដោយអ្នកនិពន្ធភាសា ហើយទីបំផុតអាចកាត់បន្ថយភាពបត់បែននៃប្រព័ន្ធ និងគោលដៅ និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញរបស់ពួកគេ។

លក្ខណៈនៃភាសាទាំងនេះត្រូវបានដាក់ចេញដំបូងដោយអ្នកបង្កើតរបស់វា ដោយផ្តោតលើការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ។

ភាសានេះត្រូវបានប្រើប្រាស់រួចហើយនៅក្នុងក្រុមហ៊ុនជាច្រើន៖

1) មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ Hyperscale;

ក្រុមហ៊ុនចិន Tencent គឺជាក្រុមហ៊ុនវិនិយោគធំជាងគេនៅលើពិភពលោក និងជាក្រុមហ៊ុនបណ្តាក់ទុនធំជាងគេមួយ។ ក្រុមហ៊ុនបុត្រសម្ព័ន្ធរបស់ Tencent ទាំងនៅក្នុងប្រទេសចិន និងក្នុងប្រទេសផ្សេងទៀតជុំវិញពិភពលោក មានជំនាញក្នុងវិស័យផ្សេងៗនៃអាជីវកម្មបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ រួមទាំងសេវាអ៊ីនធឺណិតផ្សេងៗ ការអភិវឌ្ឍន៍ក្នុងវិស័យបញ្ញាសិប្បនិមិត្ត និងការកម្សាន្តអេឡិចត្រូនិក។

P4 និង​ការ​កំណត់​ផ្លូវ​ដែល​អាច​សរសេរ​កម្មវិធី​បាន​គឺ​ជា​បច្ចេកវិទ្យា​ទំនើប​ដែល​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ក្នុង​ស្ថាបត្យកម្ម​បណ្តាញ​របស់​ក្រុមហ៊ុន។

ក្នុងនាមជាអ្នកបង្កើតក្រុមហ៊ុន Google មានមោទនភាពក្នុងការកត់សម្គាល់ការទទួលយក P4 យ៉ាងឆាប់រហ័សនៅក្នុងឧស្សាហកម្មបណ្តាញ និងជាពិសេសនៅក្នុងការរចនាស្ថាបត្យកម្មមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។

2) ក្រុមហ៊ុនពាណិជ្ជកម្ម;

ក្រុមហ៊ុន Goldman Sachs ទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីការធ្វើការជាមួយសហគមន៍ប្រភពបើកចំហ និងបង្កើតស្តង់ដារទូទៅ និងដំណោះស្រាយក្នុងការច្នៃប្រឌិតហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ និងផ្តល់នូវដំណោះស្រាយកាន់តែប្រសើរឡើងសម្រាប់អតិថិជន។

3) ផលិតកម្ម;

ឧស្សាហកម្មបណ្តាញទាំងមូលនឹងទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍ពីភាសាដូចជា P4 ដែលកំណត់លក្ខណៈនៃការបញ្ជូនបន្ត។ Cisco ក៏ជឿជាក់លើការផ្ទេរខ្សែផលិតផលរបស់ខ្លួនដើម្បីប្រើប្រាស់ភាសានេះ។

Juniper Networks បានរួមបញ្ចូល P4 និង P4 Runtime នៅក្នុងផលិតផលមួយចំនួន ហើយផ្តល់នូវការចូលដំណើរការកម្មវិធីទៅកាន់ប្រព័ន្ធដំណើរការដែលបានបង្កប់ Juniper និងកូដកម្មវិធីរបស់វា។

Ruijie Networks គឺជាអ្នកគាំទ្រដ៏រឹងមាំរបស់ P4 និងអត្ថប្រយោជន៍ដែលវានាំមកនូវបណ្តាញ។ ជាមួយនឹង P4 ក្រុមហ៊ុនអាចបង្កើត និងផ្តល់នូវដំណោះស្រាយល្អបំផុតក្នុងថ្នាក់ដល់អតិថិជនជាច្រើនប្រភេទ។

4) អ្នកផ្តល់សេវាទូរគមនាគមន៍;

AT&T គឺជាអ្នកទទួលយក P4 ដំបូងគេបង្អស់ដែលប្រើ P4 ដើម្បីកំណត់ឥរិយាបទដែលវាចង់ឃើញនៅក្នុងបណ្តាញរបស់ខ្លួន និងដើម្បីប្រើឧបករណ៍បញ្ជូនបន្តដែលអាចកម្មវិធីបាន P4 នៅលើបណ្តាញរបស់វា។

នៅ Deutsche Telekom ភាសាត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើគំរូមុខងារបណ្តាញសំខាន់ៗដែលជាផ្នែកមួយនៃកម្មវិធី Access 4.0 ។

5) ឧស្សាហកម្ម semiconductor;

ភាសានេះបានបើកដំណើរការ Barefoot ដើម្បីអនុវត្តគំរូថ្មីសម្រាប់ការផ្តល់សមត្ថភាពផ្នែកទន់ទៅកាន់យន្តហោះកំណត់ផ្លូវបណ្តាញ។

Xilinx គឺជាស្ថាបនិកម្នាក់នៃ P4.org ហើយបានចូលរួមយ៉ាងសកម្មក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ភាសា P4 ហើយបានអនុវត្តវាទៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានមូលដ្ឋានលើ FPGA សម្រាប់កម្មវិធី SmartNIC និង NFV hardware ដោយបញ្ចេញនូវកម្មវិធីចងក្រង P416 ដំបូងបង្អស់ដែលជាផ្នែកមួយនៃការរចនា SDNet ។

6) កម្មវិធី។

VMware ជឿជាក់ថា P4 បង្កើតថាមពល ការច្នៃប្រឌិត និងសហគមន៍ដ៏អស្ចារ្យ ដែលជំរុញការផ្លាស់ប្តូរប្រកបដោយអត្ថន័យ និងចាំបាច់នៅក្នុងបណ្តាញ។ VMware គឺជាផ្នែកមួយនៃចលនាឧស្សាហកម្មនេះតាំងពីដើមមក ដោយសាររលកថ្មីនៃការច្នៃប្រឌិតត្រូវបានជំរុញដោយវិធីសាស្រ្តផ្អែកលើកម្មវិធីដែលពង្រីកសមត្ថភាពហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ និងអនុវត្តវានៅក្នុងផលិតផលចុងក្រោយបំផុត។

ដូច្នេះ P4 គឺជាភាសាសរសេរកម្មវិធីឯករាជ្យ និងប្រូតូកូល ដែលត្រូវបានប្រើដោយឧស្សាហកម្ម និងបណ្ឌិត្យសភា ដើម្បីកំណត់យ៉ាងពិសេសនូវឥរិយាបថកំណត់ផ្លូវនៃកញ្ចប់ព័ត៌មានជាកម្មវិធី ដែលនៅក្នុងវេនអាចត្រូវបានចងក្រងសម្រាប់គោលដៅច្រើន។ សព្វថ្ងៃនេះ គោលដៅរួមមាន Hardware និង Software Switch, Hypervisor Switch, NPUs, GPUs, FPGAs, SmartNICs និង ASICs។

លក្ខណៈសំខាន់នៃភាសាពង្រីកវិសាលភាពនៃកម្មវិធីរបស់វាយ៉ាងសំខាន់ និងធានាបាននូវការអនុវត្តយ៉ាងឆាប់រហ័សរបស់វានៅក្នុងស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញ។

ការចាប់ផ្តើម

P4 គឺជាគម្រោងបើកចំហ ព័ត៌មានពាក់ព័ន្ធទាំងអស់មាននៅលើគេហទំព័រ P4.org

តំណភ្ជាប់ឃ្លាំង https://github.com/p4langដែលជាកន្លែងដែលអ្នកអាចទទួលបានឧទាហរណ៍កូដប្រភព និងការបង្រៀន។

កម្មវិធីជំនួយ សម្រាប់ Eclipse ជាមួយនឹងការគាំទ្រ P4 ប៉ុន្តែយើងអាចណែនាំបាន។ ស្ទូឌីយោ P4 ពីជើងទទេ។

សូមក្រឡេកមើលអរូបីសំខាន់ៗនៃខឺណែល៖

ការកំណត់បឋមកថា — ដោយមានជំនួយរបស់ពួកគេ បឋមកថាពិធីការត្រូវបានកំណត់។

និយមន័យបឋមកថាបញ្ជាក់៖

• ការពិពណ៌នាអំពីទម្រង់កញ្ចប់ព័ត៌មាន និងឈ្មោះវាលបឋមកថា
• វាលដែលបានអនុញ្ញាតថេរ និងអថេរ

ឧទាហរណ៍

header Ethernet_h{
    bit<48>  dstAddr;
    bit<48>  srcAddr;
    bit<16>  etherType;
}


header IPv4_h{
    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;
    bit<32>  srcAddr;
    bit<32>  dstAddr;
    varbit<320>  options;
}


អ្នកញែក - ភារកិច្ចរបស់ពួកគេគឺដើម្បីញែកចំណងជើង។

ឧទាហរណ៍ញែកខាងក្រោមនឹងកំណត់ការផ្លាស់ប្តូរនៃស្ថានភាពចុងក្រោយរបស់ម៉ាស៊ីនពីរដ្ឋដំបូងមួយទៅរដ្ឋចុងក្រោយមួយក្នុងចំណោមរដ្ឋចុងក្រោយពីរ៖

parser MyParser(){
 state  start{transition parse_ethernet;}
 state  parse_ethernet{
    packet.extract(hdr.ethernet);
    transition select(hdr.ethernet.etherType){
        TYPE_IPV4: parse_ipv4;
        default: accept;
        }
    }…
}


តារាង - មានស្ថានភាពម៉ាស៊ីនដែលភ្ជាប់សោអ្នកប្រើប្រាស់ជាមួយនឹងសកម្មភាព។ សកម្មភាព - ការពិពណ៌នាអំពីរបៀបដែលកញ្ចប់គួរតែត្រូវបានរៀបចំ។

តារាងមានរដ្ឋ (កំណត់នៅកម្រិតគ្រប់គ្រង) សម្រាប់ការបញ្ជូនបន្តកញ្ចប់ព័ត៌មាន ពិពណ៌នាអំពីឯកតា Match-Action

កញ្ចប់ត្រូវបានផ្គូផ្គងដោយ៖

• ការប្រកួតពិតប្រាកដ
• ការផ្គូផ្គងបុព្វបទវែងបំផុត (LPM)
• ការផ្គូផ្គងបីដង (របាំង)

table ipv4_lpm{
    reads{
        ipv4.dstAddr: lpm;
    } actions {
        forward();
    }
}

សកម្មភាពដែលអាចធ្វើបានទាំងអស់ត្រូវតែកំណត់ក្នុងតារាងជាមុន។

សកម្មភាពមានកូដ និងទិន្នន័យ។ ទិន្នន័យបានមកពីកម្រិតគ្រប់គ្រង (ឧទាហរណ៍អាសយដ្ឋាន IP/លេខច្រក)។ បុព្វហេតុដែលមិនមានរង្វិលជុំជាក់លាក់អាចត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយផ្ទាល់នៅក្នុងសកម្មភាព ប៉ុន្តែចំនួនការណែនាំត្រូវតែអាចព្យាករណ៍បាន។ ដូច្នេះ សកម្មភាពមិនអាចមានរង្វិលជុំ ឬសេចក្តីថ្លែងការណ៍តាមលក្ខខណ្ឌបានទេ។

action ipv4_forward(macAddr_t dstAddr, egressSpec_t port){
    standard_metadata.egress_spec = port;
    hdr.ethernet.srcAddr = hdr.ethernet.dstAddr;
    hdr.ethernet.dstAddr = dstAddr;
    hdr.ipv4.ttl = hdr.ipv4.ttl - 1;
}


ម៉ូឌុល Match-Action - សកម្មភាពដើម្បីបង្កើតសោស្វែងរក ស្វែងរកក្នុងតារាង អនុវត្តសកម្មភាព។

ឧទាហរណ៍ធម្មតានៃម៉ូឌុលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព៖

គ្រប់គ្រងលំហូរ — បង្ហាញពីលំដាប់ដែលម៉ូឌុល Match-Action ត្រូវបានប្រើ។ នេះគឺជាកម្មវិធីចាំបាច់ដែលកំណត់តក្កវិជ្ជាកម្រិតខ្ពស់ និងលំដាប់ Match-Action។ លំហូរវត្ថុបញ្ជាភ្ជាប់វត្ថុទាំងអស់ដោយកំណត់កម្រិតនៃការគ្រប់គ្រង។

វត្ថុខាងក្រៅ គឺជាវត្ថុជាក់លាក់ដែលមានស្ថាបត្យកម្មដែលបានកំណត់យ៉ាងច្បាស់ និងចំណុចប្រទាក់ API ។ ឧទាហរណ៍ ការគណនា checksum ការចុះឈ្មោះ បញ្ជរ បញ្ជរ។ល។

extern register{
    register(bit<32> size);
    void read(out T result, in bit<32> index);
    void write(in bit<32> index, in T value);
}


extern Checksum16{
  Checksum16();    //constructor
  void clear();    //prepare unit for computation
  void update(in T data);    //add data to checksum
  void remove(in T data);  /remove data from existing checksum
  bit<16> get(); //get the checksum for the data added since last clear
}

ទិន្នន័យមេតា - រចនាសម្ព័ន្ធទិន្នន័យដែលភ្ជាប់ជាមួយកញ្ចប់នីមួយៗ។

ទិន្នន័យមេតាមាន ២ ប្រភេទ៖

  ទិន្នន័យមេតាផ្ទាល់ខ្លួន (រចនាសម្ព័ន្ធទទេសម្រាប់កញ្ចប់ទាំងអស់)
    អ្នកអាចដាក់អ្វីដែលអ្នកចង់បាននៅទីនេះ
    មាននៅទូទាំងបំពង់
    ងាយស្រួលសម្រាប់ប្រើសម្រាប់គោលបំណងផ្ទាល់ខ្លួនរបស់អ្នក ឧទាហរណ៍សម្រាប់ការរក្សាទុកកញ្ចប់ hash

  ទិន្នន័យមេតាខាងក្នុង - ផ្តល់ដោយស្ថាបត្យកម្ម
    ច្រកបញ្ចូល ច្រកចេញត្រូវបានកំណត់នៅទីនេះ
    ត្រាពេលវេលានៅពេលដែលកញ្ចប់ព័ត៌មានត្រូវបានដាក់ជាជួរ ជម្រៅជួរ
    ជួរពហុខាស / ពហុខាស
    អាទិភាពកញ្ចប់ សារៈសំខាន់នៃកញ្ចប់
    ការកំណត់ច្រកចេញ (ឧ. ជួរទិន្នផល)

កម្មវិធីចងក្រង P4

P4 compiler (P4C) បង្កើត៖

1. ពេលវេលាដំណើរការយន្តហោះទិន្នន័យ
2. API សម្រាប់គ្រប់គ្រងស្ថានភាពម៉ាស៊ីននៅក្នុងយន្តហោះទិន្នន័យ

ឧទាហរណ៍នៃការផ្លាស់ប្តូរកម្មវិធីនៅក្នុងភាសា P4

កូដប្រភពអាចទាញយកបានពីឃ្លាំង។

p4lang/p4c-bm៖ បង្កើតការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ JSON សម្រាប់ bmv2
p4lang/bmv2៖ កុងតាក់កម្មវិធីដែលយល់ពីការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ JSON កំណែ bmv2

រូបបង្ហាញពីដ្យាក្រាមចងក្រងគម្រោង៖

ឧបាយកលជាមួយតារាង, ការចុះឈ្មោះអាន, បញ្ជរ៖

• table_set_default <table name> <action name> <action parameters>
• table_add <table name> <action name> <match fields> => <action
  parameters> [priority]
• table_delete <table name> <entry handle>

កូដប្រភពមានកម្មវិធី simple_switch_CLI សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ងាយស្រួលនៃកម្មវិធីប្តូរ API ។

អ្នកអាចទាញយកវា និងឧទាហរណ៍ផ្សេងទៀតពីឃ្លាំង។

PS នៅដើមរដូវក្តៅនេះ Intel បានចុះហត្ថលេខាលើកិច្ចព្រមព្រៀងមួយដើម្បីទិញ Barefoot Networks ក្នុងកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងដើម្បីបំពេញតម្រូវការអ្នកប្រើប្រាស់ Hyperscale Cloud យ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ដូចដែល Navin Shenoy (អនុប្រធានប្រតិបត្តិ និងជាអ្នកគ្រប់គ្រងទូទៅនៃ Data Center Group នៅ Intel Corporation) បាននិយាយថា នេះនឹងអនុញ្ញាតឱ្យ Intel ផ្តល់នូវបន្ទុកការងារកាន់តែធំ និងឱកាសកាន់តែច្រើនសម្រាប់អតិថិជនមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។

តាមគំនិតផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ខ្ញុំ យើងមិនគួរភ្លេចថា Intel គឺជាអ្នកដឹកនាំក្នុងការផលិតបន្ទះឈីប FPGA ហើយវាមានបរិយាកាស Quartus ដ៏ល្អ។ នេះមានន័យថាយើងអាចរំពឹងថាជាមួយនឹងការមកដល់របស់ Intel នោះ Barefoot នឹងមិនត្រឹមតែពង្រីកផលិតផលរបស់ខ្លួនប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំង Quartus និង P4 Studio នឹងទទួលបានការអាប់ដេត និងការបន្ថែមដ៏ធ្ងន់ធ្ងរទៅលើបន្ទាត់ Toffino និង Toffino 2 ផងដែរ។

សមាជិកផ្លូវការនៃសហគមន៍ P4 - ក្រុមហ៊ុន ក្រុមកត្តា.

ប្រភព: www.habr.com