用P4 Tutorial、BMv2 和 Mininet‌解析网络第一集------模拟环境搭建

一、前言
二、环境部署
- 1、安装VirtualBox虚拟机
- [2、下载 P4 Tutorial 虚拟机镜像](#2、下载 P4 Tutorial 虚拟机镜像)
- 3、导入镜像文件
- 4、配置网络
三、测试
- 1、测试网络
- - [1.1 查看网络配置](#1.1 查看网络配置)
  - [1.2 测试网络连通性](#1.2 测试网络连通性)
- [2 更新教程代码库](#2 更新教程代码库)
- [3 核心工具简介](#3 核心工具简介)

一、前言

P4 Tutorial 虚拟机镜像是一个用于学习和实践 P4 编程语言的虚拟机镜像文件，包含了运行 P4

程序所需的完整开发环境，如编译工具、Mininet 网络仿真环境和示例代码等，这里我给一个我自己用的版本（P4 Tutorial 2021-06-01.ova‌）：

https://pan.baidu.com/s/1KJN4jSjqhKUo1AHNBjSydw?pwd=1234 提取码: 1234

完成网络配置后，需要验证虚拟机的网络连接是否正常，这是后续所有P4实验的基础。本节将分步指导你进行网络连通性测试，并确保开发环境是最新的。

首先，打开虚拟机终端，使用以下命令查看当前的IP地址、子网掩码和默认网关等网络配置信息：

复制代码

ifconfig

或者使用更现代的 ip 命令：

复制代码

ip addr show

图：使用 ifconfig 命令查看网络接口配置。通常，eth0 或 ens33 是主网络接口，应显示一个与宿主机同网段的IP地址（如 192.168.1.x）。

网络配置正确后，需要测试虚拟机与外部网络的连通性。请按顺序执行以下测试：

测试本地回环（Loopback）：确保系统网络栈基本正常。
复制代码
```
ping 127.0.0.1 -c 4
```
预期结果：应看到 4 packets transmitted, 4 received，丢包率为0%。
测试与宿主机（你的物理电脑）的连通性 ：

首先，在宿主机上打开命令提示符（Windows）或终端（Mac/Linux），输入 ipconfig 或 ifconfig 找到宿主机的IP地址（例如 192.168.1.100）。

然后，在虚拟机终端中，ping 宿主机的这个IP地址：
复制代码
```
ping <宿主机IP> -c 4
```
例如：ping 192.168.1.100 -c 4

预期结果：成功收到回复包。如果失败，请检查VirtualBox的桥接网卡设置是否正确选择了你正在使用的物理网卡。
测试与外网的连通性：通过ping一个公共DNS服务器来验证虚拟机是否可以访问互联网。
bash 复制代码
```
ping 8.8.8.8 -c 4
```
预期结果：成功收到来自Google DNS服务器的回复。
测试域名解析：验证DNS服务是否工作正常。
bash 复制代码
```
ping www.baidu.com -c 4
```
预期结果：成功解析域名并收到回复。如果此步骤失败但上一步成功，可能是DNS配置问题，可以尝试修改 /etc/resolv.conf 文件。
复制代码
```
		![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/4889c4b106ca4b11b06ed055279e9e08.png)
```

图：使用 ping 命令测试与外网连通性。

P4 Tutorial 项目持续更新，为了获得最新的实验内容和错误修复，请确保你的虚拟机中的教程代码是最新版本。

在开始P4实验前，你需要了解我们将要使用的三个核心软件工具及其关系：

BMv2 (Behavioral Model version 2) ：一个用软件实现的、支持P4编程的软件交换机。它负责执行你编写的P4程序，模拟真实交换机的数据包处理行为。
p4c ：P4语言的参考编译器 。它将你编写的P4源代码（.p4文件）编译成BMv2交换机可以理解和加载的JSON格式配置文件。
Mininet ：一个轻量级的网络仿真环境。它可以快速创建包含虚拟主机、交换机、链路的自定义网络拓扑。在我们的实验中，Mininet负责创建包含BMv2交换机的虚拟网络，并模拟终端主机发送和接收测试数据包。

三者协同工作流程：

实验目录结构预览 :

进入 ~/tutorials/exercises 目录，你会看到许多以实验主题命名的子目录（如 basic, calc, tunnel）。每个实验目录通常包含以下关键文件：

Makefile：核心构建脚本。运行 make 命令通常会依次执行：
1. 使用 p4c 编译P4程序。
2. 启动Mininet拓扑并加载BMv2交换机。
3. 有时还会自动运行一些基本的测试。
*.py：Python脚本。通常是Mininet拓扑的定义文件，或者用于发送特定测试数据包的自动化测试脚本。
*.p4：P4源代码文件，即你需要编写或学习的核心程序。

在后续的实验中，你将频繁使用 make run 命令来启动一个实验环境。