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출처 | 왜 | 내용 | 배운 점 및 기억해야할 점 | 비고 |
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s1과 s2의 링크의 대역폭은 512kbps로 제한되어 있다. 이상태에서 s1과 s2의 통로를 h11↔h22가 UDP 통신을 하고 h1↔h2가 패킷을 주고 받는 조건이다.
대역폭이 512kbps인 링크를 UDP통신으로 많이 소모하고 있기 때문에 h1↔2h의 패킷교환은 느리게 이루어질 수 밖에 없는데 이때의 h1가 h2에게 보낸 패킷의 헤더의 ECN 값이 동적으로 바뀌는 내용이다.
/* -*- P4_16 -*- */
#include <core.p4>
#include <v1model.p4>
const bit<8> TCP_PROTOCOL = 0x06;
const bit<16> TYPE_IPV4 = 0x800;
const bit<19> ECN_THRESHOLD = 10;
/*************************************************************************
*********************** H E A D E R S ***********************************
*************************************************************************/
typedef bit<9> egressSpec_t;
typedef bit<48> macAddr_t;
typedef bit<32> ip4Addr_t;
header ethernet_t {
macAddr_t dstAddr;
macAddr_t srcAddr;
bit<16> etherType;
}
header ipv4_t {
bit<4> version;
bit<4> ihl;
//네트워크의 혼잡도를 나타내는 헤더의 영역이다.
bit<6> diffserv;
bit<2> ecn;
bit<16> totalLen;
bit<16> identification;
bit<3> flags;
bit<13> fragOffset;
bit<8> ttl;
bit<8> protocol;
bit<16> hdrChecksum;
ip4Addr_t srcAddr;
ip4Addr_t dstAddr;
}
struct metadata {
}
struct headers {
ethernet_t ethernet;
ipv4_t ipv4;
}
... 동일
/*************************************************************************
**************** E G R E S S P R O C E S S I N G *******************
*************************************************************************/
control MyEgress(inout headers hdr,
inout metadata meta,
inout standard_metadata_t standard_metadata) {
action mark_ecn() {
hdr.ipv4.ecn = 3;
}
apply {
//패킷의 ecn이 1이나 2일 때 즉, 이 패킷이 ecn필드를 사용할때
if (hdr.ipv4.ecn == 1 || hdr.ipv4.ecn == 2){
//패킷이 나갈때 스위치의 대기열의 깊이가 ecn가중치보다 깊다면 즉, 패킷이 정체되고 있다면
if (standard_metadata.enq_qdepth >= ECN_THRESHOLD){
//헤더의 ecn필드의 값을 3으로 바꿔서 네트워크가 혼잡하다는 것을 나타낸다.
mark_ecn();
}
}
}
}
... 동일
|
h2의 tos(diffserv+ecn)필드의 값이다. 중간에 h11→h22로의 UDP통신이 시작된 시점부터 0x3이 된 것을 볼 수 있는데 이때부터 네트워크가 혼잡하다는 것을 알 수 있고 UDP 통신이 끝난 후에 0x1로 바껴서 혼잡이 풀렸다는 것을 알 수 있다.
h1과 h2 호스트에서 TCP패킷과 UDP패킷을 보낸다. 이때 헤더의 tos필드에는 TCP와 UDP의 각기 다른 우선순위에 따른 값이 부여된다.
/* -*- P4_16 -*- */
#include <core.p4>
#include <v1model.p4>
const bit<16> TYPE_IPV4 = 0x800;
/* IP protocols */ ipv4 헤더의 poroto 필드에 들어가는 다음 계층 프로토콜의 값
const bit<8> IP_PROTOCOLS_ICMP = 1;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_IGMP = 2;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_IPV4 = 4;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_TCP = 6;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_UDP = 17;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_IPV6 = 41;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_GRE = 47;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_IPSEC_ESP = 50;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_IPSEC_AH = 51;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_ICMPV6 = 58;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_EIGRP = 88;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_OSPF = 89;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_PIM = 103;
const bit<8> IP_PROTOCOLS_VRRP = 112;
/*************************************************************************
*********************** H E A D E R S ***********************************
*************************************************************************/
typedef bit<9> egressSpec_t;
typedef bit<48> macAddr_t;
typedef bit<32> ip4Addr_t;
header ethernet_t {
macAddr_t dstAddr;
macAddr_t srcAddr;
bit<16> etherType;
}
header ipv4_t {
bit<4> version;
bit<4> ihl;
bit<6> diffserv;
bit<2> ecn;
bit<16> totalLen;
bit<16> identification;
bit<3> flags;
bit<13> fragOffset;
bit<8> ttl;
bit<8> protocol;
bit<16> hdrChecksum;
ip4Addr_t srcAddr;
ip4Addr_t dstAddr;
}
struct metadata {
}
struct headers {
ethernet_t ethernet;
ipv4_t ipv4;
}
...동일
/*************************************************************************
************** I N G R E S S P R O C E S S I N G *******************
*************************************************************************/
control MyIngress(inout headers hdr,
inout metadata meta,
inout standard_metadata_t standard_metadata) {
action drop() {
mark_to_drop(standard_metadata);
}
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;
}
/* 기본적인 우선순위 */
action default_forwarding() {
hdr.ipv4.diffserv = 0;
}
/* Expedited Forwarding */ //UDP 우선순위
action expedited_forwarding() {
hdr.ipv4.diffserv = 46;
}
/* Voice Admit */ //TCP 우선순위
action voice_admit() {
hdr.ipv4.diffserv = 44;
}
/* Assured Forwarding */
/* Class 1 Low drop probability */
action af_11() {
hdr.ipv4.diffserv = 10;
}
/* Class 1 Med drop probability */
action af_12() {
hdr.ipv4.diffserv = 12;
}
/* Class 1 High drop probability */
action af_13() {
hdr.ipv4.diffserv = 14;
}
/* Class 2 Low drop probability */
action af_21() {
hdr.ipv4.diffserv = 18;
}
/* Class 2 Med drop probability */
action af_22() {
hdr.ipv4.diffserv = 20;
}
/* Class 2 High drop probability */
action af_23() {
hdr.ipv4.diffserv = 22;
}
/* Class 3 Low drop probability */
action af_31() {
hdr.ipv4.diffserv = 26;
}
/* Class 3 Med drop probability */
action af_32() {
hdr.ipv4.diffserv = 28;
}
/* Class 3 High drop probability */
action af_33() {
hdr.ipv4.diffserv = 30;
}
/* Class 4 Low drop probability */
action af_41() {
hdr.ipv4.diffserv = 34;
}
/* Class 4 Med drop probability */
action af_42() {
hdr.ipv4.diffserv = 36;
}
/* Class 4 High drop probability */
action af_43() {
hdr.ipv4.diffserv = 38;
}
table ipv4_lpm {
key = {
hdr.ipv4.dstAddr: lpm;
}
actions = {
ipv4_forward;
drop;
NoAction;
}
size = 1024;
default_action = NoAction();
}
apply {
if (hdr.ipv4.isValid()) {//이 튜토리얼에서는 UDP와 TCP 패킷만 보내기 때문에 둘로만 나누어서 패킷의 우선순위를 정한다.
if (hdr.ipv4.protocol == IP_PROTOCOLS_UDP) {
expedited_forwarding();
}
else if (hdr.ipv4.protocol == IP_PROTOCOLS_TCP) {
voice_admit();
}
ipv4_lpm.apply();
}
}
}
...동일 |
tos = 0xb9
tos = 0xb9
tos = 0xb9
tos = 0xb9
tos = 0xb9
tos = 0xb9
tos = 0xb9
tos = 0xb9
tos = 0xb1
tos = 0xb1
tos = 0xb1
tos = 0xb1
tos = 0xb1
tos = 0xb1
tos = 0xb1
tos = 0xb1 |
위와 같이 h1에서 h2로 패킷을 보낼때 UDP로 보내면 tos의 값이 0xb9로 되는 것을 알 수 있고 TCP로 보내면 0xb1이 되는 것을 알 수 있다. 이 튜토리얼에서는 패킷의 헤더에 우선순위를 부여하는 것만 해보았는데 실제로는 각 우선순위에 맞는 대기열들을 따로 만들고 우선순위에 따른 작업을 진행함으로써 서비스 품질을 보장하게 된다.