P4与可编程网络_p4在组网中的作用

一、P4与SDN的关系

SDN是网络的未来，P4是SDN的未来，基于openflow的传统SDN专注于可编程的控制平面，数据平面仍然是由固定功能的ASIC组成，也就是说openflow的实现仍然需要配套的芯片支持，openflow是与目标硬件相关的。而P4专注于可编程的数据平面，可以自定义芯片对于数据包的处理方式，添加自己的新功能，新协议，或者对原有协议栈进行优化，更合理的分配片上资源。openflow利用匹配域可抽象整个TCP/IP协议栈的绝大部分功能，而P4可以完整描述openflow的功能。

二、可编程数据平面programmable data-plane(PDP)的主要特点：

1、快速开发和验证新协议

为了支持网络的快速演进，标准化组织不断推出新的封装和传输协议，GENEVE,NSH,VXLAN,GEP等等都是最近推出的，与此同时，数据中心也已经开始推出自己的协议用来隔离各个租户，使其业务互相不受影响。每一种自定义的协议都有其独特的优势，基于在大型网络中多年的运行经验。

2、移除一些无用的协议，简化和精简网络

网络世界里有数百种协议，然而一个数据中心网络中往往只需要三到四种，问题在于，不同的数据中心会使用不同的协议组合，因此固定功能的交换机会内置这些协议组合的超集，导致一些珍贵的交换机资源被用到了一些不需要的协议上。比如我们可以减少L2转发表的大小然后重新分配内存空间到L3路由表。在tofino中，我们可以将L3 IP路由表从 300k增加到1.2M 支持更大的网络和地址空间。移除不用的协议也意味着减少出错的机会，网络由于根本不用但是却写入到交换机ASIC中的协议错误而引起的中断。由于并不使用这些协议，所以很难做出判断来debug，使用P4 你只需要添加那些你需要的协议，专注于那些你所需要的表项，简化交换机结构，减少出错的机会。

3、INT实现整个网络的完全可视化，可追溯每一个数据包的转发过程

网络监控是可编程网络的一个典型应用，首先我们可以在几个小时内添加更好的监控特性，而不是需要修改整个转发