1.实验source routing目的
本实验实现source routing，在发送端指定数据包的转发路径。具体而言，通过在数据包头部添加湍口列表字段，交换机在收到数据包时，提取相应的端口号，依据此端口号进行转发。
也就是说，在此实验中，控制平面并未给数据平面添加任何流表规则！
2.实验准备
3.P4代码修改步骤
MyParser
解析器先进入状态parse_ethernet解析ethernet头部，并根据etherType的类型选择是否进入状态parse_srcRouting; 状态parse_srcRouting相对复杂一些，是要将输出端口栈都提取出来吗？
- parse_ethernet
这个状态比较常规，根据ethernet.etherType 选择下一步
68 state parse_ethernet {
69 packet.extract(hdr.ethernet);
70 /*
71 * TODO: Modify the next line to select on hdr.ethernet.etherType
72 * If the value is TYPE_SRCROUTING transition to parse_srcRouting
73 * otherwise transition to accept.
74 */
75 transition select(hdr.ethernet.etherType) {
76 TYPE_SRCROUTING : parse_srcRouting;
77 default : accept;
78 }
79 /* transition accept;*/
80 }
- parse_srcRouting
解析源路由这个阶段是一个循环解析的过程，需要将srcRoutes数组的所有元素都提取。
82 state parse_srcRouting {
83 /*
84 * TODO: extract the next entry of hdr.srcRoutes
85 * while hdr.srcRoutes.last.bos is 0 transition to this state
86 * otherwise parse ipv4
87 */
88 packet.extract(hdr.srcRoutes.next);
89 transition select(hdr.srcRoutes.last.bos) {
90 0 : parse_srcRouting;
91 default: parse_ipv4;
92 }
93 /* transition accept;*/
94 }
MyIngress
数据包头部被解析之后，进入Ingress阶段。根据实验要求，在这一阶段，数据包会根据srcRoute字段确定离开的端口。
- action srcRoute_nhop
根据srcRoutes
125 action srcRoute_nhop() {
126 /*
127 * TODO: set standard_metadata.egress_spec
128 * to the port in hdr.srcRoutes[0] and
129 * pop an entry from hdr.srcRoutes
130 */
131 standard_metadata.egress_spec = hdr.srcRoutes[0].port;
132 hdr.srcRoutes.pop_front(1);
133 }
4.实验结果
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打开终端，进入source routing目录，输入make命令。
make- 编译source_routing.p4
- 启动Mininet实例，配置三角形网络拓扑，为主机分配IP地址
- 为交换机配置转发逻辑
实验拓扑如下：
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启动wireshark，监控s1-eth1,s1-eth2,s3-eth2端口
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在Mininet命令行中打开主机h1和h2
xterm h1 h2 -
在h2终端启动收包程序
./receive.py -
在h1终端启动发包程序
./send.py 10.0.2.2 "P4"此时会跳出提示，要求输入端口号列表，可以按照自己的想法为数据包设计转发路径。输入：
2 3 2 2 1数据包的转发路径为
h1->s1->s2->s3->s1->s2-> h2- 查看h1发包信息，SourceRoute端口列表为【bos=0L port=2L】【bos=0L port=3L】【bos=0L port=2L】【bos=0L port=2L】【bos=1L port=1L】
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打开s1-eth1的抓包，0x1234协议的数据包只有一个，这是因为我们只发了一个数据包。SourceRoute用红线标出，每个srcRoute是16bit，也就是两个字节。最后一个srcRoute为80 01，bos占1bit，h1的发包信息提示我们最后一个srcRoute的bos位置为1，所以二进制为 1【bos】 000000000000001【port】也就是16进制的0x8001.
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打开s2-eth2的抓包，0x1234协议的数据包有两个，这是因为按照我们的端口列表转发规则，会两次经过交换机。
打开第一个数据包，如下可以看到srcRoute少了一个，这是因为经过一个路由器会提取两个字节，在交换机处理时对数组的pop操作。
打开第二个数据包，如下可以看到srcRoute只有【bos=1L port=1L】。
- 查看h2收包信息，如下图，可以发现SourceRoute字段不存在，这是因为在交换机处理时对数组的pop操作，这也告诉我们，数据包的长度是可变的。
总结
本次实验实现了源路由转发，这个实验向我们展示了可编程数据平面的灵活性、可定制性。在实验的过程中，对于包头的操作有了更深的理解，为了理解header stack的几个操作，查看了P4的白皮书.
参考
- P4-16 白皮书 https://p4.org/p4-spec/docs/P4-16-v1.0.0-spec.html
