实验总述

本实验旨在让大家系统掌握 P4 编程理念和可编程交换机的使用方法，通过动手实践理解数据平面与控制平面的交互，并实现高级网络功能。实验分为三个阶段：

  1. P4 语言基础学习
    在 BMv2 + Mininet 仿真环境下，学习 \(P4_{16}\) 数据平面编程规范和 P4Runtime 控制平面接口规范，并完成 P4-Tutorial 的基础作业，包括：

    • 数据平面：Basic Forwarding、Basic Tunneling
    • 控制平面：P4Runtime 、 Flowcache

    通过这些练习，大家可以掌握 P4 程序的编译、加载和表项操作流程。

  2. Tofino 交换机基础实验
    在 Tofino 芯片交换机上进行 L2/L3 Forwarding 实验，熟悉硬件架构和适配 Tofino 的 P4 编程方法，实现从仿真环境到真实硬件的过渡。

  3. 提高实验：高级网络功能实现
    在掌握基础技能的前提下，可以选择实现：

    • Load Balancing
    • Quality of Service
    • OSPF 路由器
    • 自主选题

结合前沿研究论文学习新机制，实现更复杂的网络功能。通过这一阶段的探索，不仅能提升动手能力，还能理解可编程网络在实际网络中的应用场景。

本实验的设计旨在让大家：

  • 搭建真实网络拓扑，理解数据流动与控制机制
  • 掌握可编程网络的设计与实现方法
  • 提升系统调试和问题分析能力
  • 培养主动探索和科研思维
  • 获得与课程成绩和未来科研/工程实践相关的综合能力
最后更新: 2025年9月22日
作者：Haixuan Tong (3.23%), Zizhi Shang (96.77%)

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