VPP Features Arc-摩杜云开发者社区

Author basilguo@163.com

Date Aug. 09, 2023

Description VPP Feature Arcs.

1. 环境

在介绍VPP的Feature Arcs之前，需要简要介绍下VLIB。如果有不当之处，还请参考官网VLIB文档。

1.1. 版本

$ sudo vppctl # 或者make run
DBGvpp# show version
vpp v23.06-release built by XXX on XXX at 2023-08-02T07:37:51

$ lsb_release -r
Release:        20.04

2. VLIB (Vector Processing Library)

VLIB源码文件位于：${VPP_HOME}/src/{vlib, vlibapi, vlibmemory}目录。提供向量处理支持，例如图节点调度、可靠性多播、多任务线程轻量级协作，CLI，.dll支持，物理内存和Linux epoll支持。

VPP VLIB提供的处理数据包的方式是构造无环有向图处理方式。所以添加新的feature，就是向图中添加新的node节点，合理的选择节点的添加位置，就能实现想要的功能。

一个路由器或者交换机具备很多L2-L4层的功能，这也是VPP能通过graph nodes提供的。不过已有的nodes可能无法提供你需要的功能，这时候就需要添加新的feature了。

feature arc并没有严格的定义，它就是现有VPP图的一个子图，包含了你需要的节点nodes。由于是有向图，所以就需要定义从哪里开始，到哪里结束。一般这些严格的首尾节点都是定义好了的，例如device-input、interface-output以及error-drop，从名字也能看出来些端倪。

所以实际上添加新的feature arc，就变成了如何确定添加到的位置，以及如何添加。如何添加的问题，其实就是写一个新的Plugin，可以参考VPP 插件分析与开发，其中需要：

注册插件
入口init函数
节点注册以及feature挂载位置
CLI命令行注册（可选，默认开启情况下）
在配置文件中的配置（可选，可以参考hicn）

在创建了插件之后，node.c中插件注册了一个node，指定该node名称以及后续node。

VLIB_REGISTER_NODE (sample_node) =
{
  .name = "sample",
  .vector_size = sizeof (u32),
  .format_trace = format_sample_trace,
  .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,

  .n_errors = ARRAY_LEN(sample_error_strings),
  .error_strings = sample_error_strings,

  .n_next_nodes = SAMPLE_N_NEXT,    // enum中最后一个，表示的该节点后续节点候选项个数

  /* edit / add dispositions here */
  .next_nodes = {                   // 后续节点候选项
    [SAMPLE_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "interface-output",
  },
};

node.c还指定了该node要处理函数的逻辑，有两种方式来指定，一种是在注册node的时候使用.function = function_name，一种是使用宏VLIB_NODE_FN (sample_node)，其中参数sample_node和VLIB_REGISTER_NODE宏中参数对应即可。

3. VPP Fearture Arcs

VPP的Feature就是有序的图节点集合（子有向图嘛）。分为两种，一种是需要接口使能，一种是系统使能。就是是否指定使能接口的区别。

Feature arcs中的node是独立的，没有耦合性的，相互之间不知道彼此存在，需要coder去做“next feature node”的指定。

3.1. 添加新的feature arc

VNET_FEATURE_ARC_INIT (ip4_unicast, static) =
{
  .arc_name = "ip4-unicast",
  .start_nodes = VNET_FEATURES ("ip4-input", "ip4-input-no-checksum"),
  .last_in_arc = "ip4-lookup",
  .arc_index_ptr = &ip4_main.lookup_main.ucast_feature_arc_index,
};

这里只是个例子，ip4-unicast已经存在于VPP中了，初始化的内容包括arc名称、起始结束node名字以及arc_index指针。会以链表形式挂接到全局变量extern vnet_feature_main_t feature_main 的next_arc上。

通过show feature verbose可以查看该feature arc以及内部的feature。如果需要添加自己的arc，倒是可以查看一下源代码如何添加feature arc。

DBGvpp# show features verbose
...
[15] ip4-unicast:
  [ 0]: ip4-rx-urpf-loose
  [ 1]: ip4-rx-urpf-strict
  [ 2]: svs-ip4
  [ 3]: srv6-t-m-gtp4-dt
  [ 4]: srv6-t-m-gtp4-d
  [ 5]: srv6-as4-rewrite
  [ 6]: srv6-ad4-flow-rewrite
  [ 7]: srv6-ad4-rewrite
  [ 8]: snort-enq
  [ 9]: ip4-sv-reassembly-feature
  [10]: pnat-input
  [11]: plugin_sample
...

3.2. 添加新的feature

VNET_FEATURE_INIT (mactime, static) =
{
  .arc_name = "ip4-input",       // arc的名称，挂载位置
  .node_name = "plugin_sample",
  .runs_before = VNET_FEATURES ("ip4-lookup"),
};

主要完成feature挂载的arc名称，node节点名称，以及运行当前feature的之前或者之后的node节点。可以通过show features verbose查看挂载位置。还可以查看该节点的一些信息。

DBGvpp# show node plugin_sample
node plugin_sample, type internal, state active, index 77
  node function variants:
    default only

  next nodes:
    next-index  node-index               Node               Vectors
         0          643               ip4-lookup               0
         1          698               error-drop               0

  known previous nodes:
    none

当然在VNET_FEATURE_INIT的时候，还可以指定.runs_after，这样也就能确定previous nodes了。不过我这里就不修改不演示了。

3.3. 启用/关闭feature

vnet_feature_enable_disable ("device-input", /* arc name */
                         "plugin_sample",      /* feature name */
                         sw_if_index,    /* Interface sw_if_index */
                         enable_disable, /* 1 => enable */
                         0 /* (void *) feature_configuration */,
                         0 /* feature_configuration_nbytes */);

sw_if_index = 0，那么就会作为系统使能的方式启用、关闭。