P4语法（3）Table，Action

Table

table是p4的匹配——动作表，定义了匹配字段（key）、动作（action）和一些其他相关属性。

其处理数据包的流程：

1. Key construction.建立其匹配字段
2. Key lookup in a lookup table.The result of key lookup is an "action". 数据包中去匹配table中的key中的字段，并获得要执行的"action"。
3. Action execution.执行动作。

key

key由一个个表单对组成（e:m），其中e是对应数据包中匹配的字段，而m是一个match_kind常数用来表示匹配的算法。

例如：

key = {
    hdr.ipv4.dstAddr:lpm；
}

这个就是以ipv4头的目的地址作为匹配字段，采用的是lpm（最长前缀字段）匹配方式。

p416 core现在提供三种默认的match_kind。 

match_kind{
    lpm,//最长前缀字段
    ternary,//三元匹配
    exact//完全匹配
}

Action

table中的action list是列举了该table支持的action类型。用于action的匹配。

其他属性

p416提供了一些预设的其他属性：

• default_action：当table miss的时候执行的动作。
• counters：计数器
• size：table大小
• implementation：指定table实际运作方式，这部分通常取决于架构，例如v1model中actionprofile提供了通过hash的方式随机选择一个actionprofilemember去执行。
• const entries：预设的table entry，在编译阶段会写到编译好的档案中。

Action

关于action，p4中在table里可以利用action去对封包做出处理，action非常类似于其他高级语言中所示的函数，抽象程度可以很高，并且表现出协议无关的特性。这也能体现一部分p4的扩展性。

action可以读取控制平面（control plane）提供的数据进行操作，然后根据action的代码内容影响数据平面（data plane）的工作。

对于action的定义：

action action_name(parameter1,parameter2,……){
    //语句块
}

而且p4有提供不少基本操作（Primitive Actions）,这些action高度抽象，在p416中，大部分的基本操作被移动到了一些函数库中（arch.p4或者vendor.p4），部分操作依然保留在了core.p4中。更多详细的内容在spec中。

例如ipv4转发的code：

action ipv4_forward(bit<48> dstAddr,bit<9> port){
    standard_metadata.egress_spec = port;
    hdr.ethernet.srcAddr = hdr.ethernet.dstAddr;
    hdr.ethernet.dstAddr = dstAddr;
    hdr.ipv4.ttl = hdr.ipv4.ttl - 1;
}

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样例

这里用tutorial中的ipv4转发代码做样例。

action drop(){
        mark_to_drop();//将要丢弃的包标记为丢弃
    }
    
    action ipv4_forward(bit<48> dstAddr,bit<9> port){
        standard_metadata.egress_spec = port;
        hdr.ethernet.srcAddr = hdr.ethernet.dstAddr;
        hdr.ethernet.dstAddr = dstAddr;
        hdr.ipv4.ttl = hdr.ipv4.ttl - 1;
    }
table ipv4_lpm{
        key = {
            hdr.ipv4.dstAddr: lpm;
        }
        
        actions = {
            ipv6_forward;
            drop;
            NoAction;
        }
        
        size = 1024;
        
        default_action = drop();
    }

然后给一个switch中定义的流表项：

{
      "table": "MyIngress.ipv4_lpm",   
      "match": {
        "hdr.ipv4.dstAddr": ["10.0.1.1", 32]
      },
      "action_name": "MyIngress.ipv4_forward",
      "action_params": {
        "dstAddr": "00:00:00:00:01:01",
        "port": 1
      }
}

这个table就是对应ipv4.lpm的，匹配的dstAddr为10.0.1.1，执行的action为ipv4.forward，传入的两个参数为mac地址00:00:00:00:01:01，端口1。