P4语言编程快速开始
经过前两篇的P4理论介绍，相信大家已经对P4有个基本的了解了，本片文章为大家带来P4语言编程实战。
1、系统环境安装
P4项目的官方文档上都是以Ubuntu为例，笔者惯用的linux系统也是Ubuntu，因此本篇文章中的实验都基于Ubuntu14.04完成的。开始安装环境之前，记得先下载P4项目源码（https://github.com/p4lang）。
本篇文章主要介绍如何手动编译安装P4开发环境并使用虚拟交换机（bmv2）进行实验，如果不想手动下载源码或单独编译、安装每个模块，也可以选择下载已经集成了P4编译开发环境Ubuntu系统镜像。传送门：https://drive.google.com/file/d/0BxHYRsv-PNVvaEpZYnJ5LTAyZkk/edit。注：请自备访问外国网站。
2、环境依赖包
P4项目主要由C++和Python语言开发，同时需要对源码进行编译安装，所以需要安装许多环境依赖包。当然，这里并不需要手动将安装每个依赖包，运行p4factory目录下的install_deps.sh脚本，可以一键安装所有的依赖包，包括运行bmv2所必须的thrift、nanomsg和nnpy等组件。
./install_deps.sh
由于我们是在虚拟环境下使用进行实验，所以需要创建多个虚拟以太网口。
./sudo p4factory/tools/veth_setup.sh
3、模块依赖
P4项目由很多模块组成，部分模块与模块之间存在依赖关系，安装也就必须按照依赖关系先后安装。每个子项目的作用在上篇文章《P4语言编程详解》中已介绍，这里不再赘述。图1中展示了P4项目主要模块的依赖关系，在进行编译安装时可以参考该依赖关系选择安装顺序。这里需要注意模块依赖图与P4架构图的区别。
图1 主要模块依赖关系图
To make your life easier,P4项目中对各个子模块的安装提供了完备的脚本，安装了各个子模块后就能直接使用对应模块的CLI脚本，CLI的详细使用方法可以使用-h参数查看命令帮助。
(1)安装hlir
cd p4-hlir
sudo python ./setup install
安装后提供的CLI:p4-validate,p4-shell, p4-graphs。
(2)安装p4c-bm
cd p4c-bm
sudo pip install –r requirements.txt
sudo python setup.py install
安装后提供的CLI:p4c-bmv2。
(3)安装behavioral-model(bmv2)
cd behavioral-model
./autogen.sh
./configure
make
Bmv2作为交换机提供了一系列的运行时CLI：
图2 bmv2运行时CLI
4、p4factory
P4项目中同时也提供了p4factory模块，该模块可以单独编译运行，目的就是方便用户/开发者快速开始。
cd p4factory
./autogen.sh
./configure
//创建虚拟以太网口
./sudo p4factory/tools/veth_setup.sh
5、动动手
环境安装完毕之后，就可以开始着手运行一些P4程序示例了。本章主要从源码-运行-抓包-脚本等方面介绍simple_router示例实验。
在看具体实例之前先回顾一下P4程序定义数据平面的流程：
图3 P4程序定义数据平面流程
这里介绍一下笔者在看P4程序时候的方法，仅供大家参考：首先，从流控制程序(control)开始，查看流水线(pipeline)中应用的匹配-动作表(table)有哪些；然后，依次查看每个table中可以匹配的字段(field)以及可以执行的动作(action)，理清pipline中的match-action模型；最后，查看包头(header)和解析器（parser），获悉在pipeline中进行match-action的包头实例中存储的数据。