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#define REGISTER_SIZE 1024
#define REGISTER_WIDTH 32
#define PKT_INSTANCE_TYPE_NORMAL 0
#define PKT_INSTANCE_TYPE_INGRESS_CLONE 1
#define PKT_INSTANCE_TYPE_EGRESS_CLONE 2
#define PKT_INSTANCE_TYPE_COALESCED 3
#define PKT_INSTANCE_TYPE_INGRESS_RECIRC 4
#define PKT_INSTANCE_TYPE_REPLICATION 5
#define PKT_INSTANCE_TYPE_RESUBMIT 6
control MyIngress(inout headers hdr,
inout metadata meta,
inout standard_metadata_t standard_metadata) {
// 为各流存储ECMP时的哈希种子，在链路拥塞时修改种子值，即可改变哈希结果
register <bit<REGISTER_WIDTH>>(REGISTER_SIZE) loadbalance_seed;
action drop() {
mark_to_drop(standard_metadata);
}
// 设置下一跳类型是主机还是交换机
action set_egress_type (bit<4> egress_type){
// 将下一跳类型存入自定义元数据中
meta.egress_type = egress_type;
}
// 匹配表存储各出端口对应的下一跳节点类型
table egress_type {
key = {
standard_metadata.egress_spec: exact;
}
actions = {
set_egress_type;
NoAction;
}
size=64;
default_action = NoAction;
}
// 在链路拥塞时触发调整种子值，改变ECMP哈希结果
action update_flow_seed(){
// 生成值介于0~1234567的随机数值作为新的种子
bit<32> seed;
random(seed, (bit<32>)0, (bit<32>)1234567);
// 计算该流在寄存器数组中的位置
bit<12> register_index;
hash(register_index,
HashAlgorithm.crc16,
(bit<1>)0,
{ hdr.ipv4.dstAddr,
hdr.ipv4.srcAddr,
hdr.tcp.srcPort,
hdr.tcp.dstPort,
hdr.ipv4.protocol},
(bit<12>)REGISTER_SIZE);
// 在寄存器的正确位置写入新的种子值
loadbalance_seed.write((bit<32>)register_index, seed);
}
action ecmp_group(bit<14> ecmp_group_id, bit<16> num_nhops) {
// 计算该流在寄存器数组中的位置
bit<12> register_index;
hash(register_index,
HashAlgorithm.crc16,
(bit<1>)0,
{ hdr.ipv4.srcAddr,
hdr.ipv4.dstAddr,
hdr.tcp.srcPort,
hdr.tcp.dstPort,
hdr.ipv4.protocol},
(bit<12>)REGISTER_SIZE);
// 读取新的种子值
bit<32> seed;
loadbalance_seed.read(seed, (bit<32>)register_index);
// 通过五元组+种子值计算哈希值，存储到自定义元数据中
hash(meta.ecmp_hash,
HashAlgorithm.crc16,
(bit<1>)0,
{ hdr.ipv4.srcAddr,
hdr.ipv4.dstAddr,
hdr.tcp.srcPort,
hdr.tcp.dstPort,
hdr.ipv4.protocol,
seed},
num_nhops);
// 存储ECMP组合到自定义元数据中
meta.ecmp_group_id = ecmp_group_id;
}
action set_nhop(macAddr_t dstAddr, egressSpec_t port) {
hdr.ethernet.srcAddr = hdr.ethernet.dstAddr;
hdr.ethernet.dstAddr = dstAddr;
hdr.ipv4.ttl = hdr.ipv4.ttl - 1;
standard_metadata.egress_spec = port;
}
table ecmp_group_to_nhop {
key = {
meta.ecmp_group_id: exact;
meta.ecmp_hash: exact;
}
actions = {
drop;
set_nhop;
}
size = 1024;
}
table ipv4_lpm {
key = {
hdr.ipv4.dstAddr: lpm;
}
actions = {
set_nhop;
ecmp_group;
drop;
}
size = 1024;
default_action = drop;
}
apply {
// 从标准元数据中查看数据包类型，如果是recirculate过来的包，则为需要发送的反馈包
if (standard_metadata.instance_type == PKT_INSTANCE_TYPE_INGRESS_RECIRC){
// 反馈包要发送回源节点，因此交换源IP地址与目的IP地址
bit<32> src_ip = hdr.ipv4.srcAddr;
hdr.ipv4.srcAddr = hdr.ipv4.dstAddr;
hdr.ipv4.dstAddr = src_ip;
// 标记该数据包为反馈包
hdr.ethernet.etherType = TYPE_FEEDBACK;
}
// ECMP相关的路由转发
if (hdr.ipv4.isValid() && hdr.ipv4.ttl > 1){
switch (ipv4_lpm.apply().action_run){
ecmp_group: {
ecmp_group_to_nhop.apply();
}
}
}
// 在匹配表中查询下一跳节点的类型
egress_type.apply();
// 反馈包沿着路径反向传播
// 反馈包最后要作用到路径上的第一台交换机，因为ECMP选路是第一台交换机进行的
// 第一个条件：反馈包是正常数据包，不是egress克隆回来的数据包
// 第二个条件：该数据包是一个反馈包
// 第三个条件：下一跳节点是主机，表示是到达了路径上的第一台交换机
if (standard_metadata.instance_type == PKT_INSTANCE_TYPE_NORMAL && hdr.ethernet.etherType == TYPE_FEEDBACK && meta.egress_type == TYPE_EGRESS_HOST){
// 更新其ECMP哈希函数种子值
update_flow_seed();
// 完成作用，将该反馈包丢包
drop();
}
// 克隆出来的反馈包类型为PKT_INSTANCE_TYPE_EGRESS_CLONE
// 在ingress阶段不做处理，将自动到达随后的egress阶段
// 其实克隆出来的数据包直接在ingress阶段即可直接处理、发送
// 猜测原作者是想展示clone和recircle的用法
}
}
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