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一、概述      FAST架構(gòu)的UA編程非常簡(jiǎn)單，有其固定的套路，核心部分兩塊，一是在main函數(shù)中把環(huán)境初始化好，注冊(cè)UA的回調(diào)函數(shù)和配置硬件默認(rèn)規(guī)則；二是在回調(diào)函數(shù)中專心處理分組數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)完整業(yè)務(wù)功能。
     二層交換的分組接收由系統(tǒng)回調(diào)送入處理函數(shù)，后續(xù)交換相關(guān)的所有邏輯均在該函數(shù)里完成實(shí)現(xiàn)。 二、編譯并驗(yàn)證示例代碼      1）UA示例代碼      百度網(wǎng)盤下載地址：https://pan.baidu.com/s/13zmKXeMnpUMsCiL5GAI7Vg
     提取碼：ehd7
     目錄：FAST開源社區(qū)/教學(xué)案例/連載公開課/二層交換機(jī)原型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)      2）代碼文件說明      二層交換代碼目錄為：/home/hnxs/l2switch/，其下共包括兩個(gè)文件，其中一個(gè)為main_ul2switch.c主要包括UA的平臺(tái)性處理代碼和空的callback函數(shù)。另一個(gè)是C的編譯文件Makefile文件，主要說明如何編譯生成二層交換可執(zhí)行命令。       3）編譯文件說明

default:
   gcc -o ul2switch main_ul2switch.c -lua -lreg -lpthread
clean:
   rm -rf ul2switch

     二層交換機(jī)編譯需要使用到FAST的libreg、libua和系統(tǒng)的libpthread三個(gè)庫(kù)的支持。      4）編譯, 在/home/hnxs/l2switch/目錄下輸入以下命令：

root@HNXS:/home/hnxs/l2switch# make

系統(tǒng)輸出如下：

gcc -o ul2switch main_ul2switch.c -lua -lreg -lpthread

當(dāng)前目錄會(huì)多產(chǎn)生一個(gè)ul2switch文件

root@HNXS:/home/hnxs/l2switch# ls
main_ul2switch.c Makefile ul2switch

     5）執(zhí)行驗(yàn)證，在/home/hnxs/l2switch/目錄下輸入以下命令：

root@HNXS:/home/hnxs/l2switch# ./ul2switch
fastU->REG Version:20180827,OpenBox HW Version:2020210329
fastU->Register UA to FAST Kernel! Wait Reply......
fastU->UA->pid:3069,mid:129,Register OK!
fastU->libua version:20180827
fastU->fast_ua_recv......

顯示上述結(jié)果說明系統(tǒng)平臺(tái)代碼執(zhí)行正常。 三、梳理代碼流程      1）C程序的主函數(shù)main

/*UA模塊初始化*/
ua_init(mid);
/*配置硬件默認(rèn)規(guī)則，將硬件所有報(bào)文送到模塊ID為mid的進(jìn)程處理*/
fast_reg_wr(FAST_ACTION_REG_ADDR|FAST_DEFAULT_RULE_ADDR,ACTION_SET_MID<<28|mid);
/*啟動(dòng)線程接收分派給UA進(jìn)程的報(bào)文*/
fast_ua_recv();
/*主進(jìn)程進(jìn)入暫停狀態(tài),數(shù)據(jù)處理主要在回調(diào)函數(shù)*/
pause();

     2）創(chuàng)建UA，注冊(cè)callback

void ua_init(u8 mid)
{
int ret = 0;
/*向系統(tǒng)注冊(cè)，自己進(jìn)程處理報(bào)文模塊ID為mid的所有報(bào)文*/
if((ret=fast_ua_init(mid,callback)))//UA模塊實(shí)例化(輸入?yún)?shù)1:接收模塊ID號(hào),輸入?yún)?shù)2:接收?qǐng)?bào)文的回調(diào)處理函數(shù))
{
perror("fast_ua_init!\n");
exit (ret);//如果初始化失敗,則需要打印失敗信息,并將程序結(jié)束退出!
}
}

     3）callback處理函數(shù)

int callback(struct fast_packet *pkt,int pkt_len)
{
return 0;
}

四、驗(yàn)證數(shù)據(jù)IO功能      1）打印接收分組metadata信息      FAST分組的數(shù)據(jù)格式請(qǐng)參考第一篇文章《二層交換機(jī)原型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（一）》描述。在callback函數(shù)一開始，打印FAST分組的metadata信息和以太網(wǎng)協(xié)議的源和目的MAC地址信息。

xprintf("inport:%d,dstmid:%d,len:%d,dmac:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X,smac:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n",
pkt->um.inport,pkt->um.dstmid,pkt_len,pkt->data[0],pkt->data[1],pkt->data[2],pkt->data[3],pkt->data[4],pkt->data[5],pkt->data[6],pkt->data[7],pkt->data[8],pkt->data[9],pkt->data[10],pkt->data[11]);

     2）調(diào)用發(fā)送函數(shù)發(fā)送分組      調(diào)用FAST的分組發(fā)送函數(shù)，將接收到的一個(gè)分組從指定端口發(fā)出，要特別注意metadata字段的設(shè)置。

void pkt_send_normal(struct fast_packet *pkt,int pkt_len)
{
xprintf("pkt_send_normal->%p,outport:%d,len:%d\n",pkt,pkt->um.outport,pkt_len);
pkt->um.pktsrc = 1;/*報(bào)文來源為CPU輸入，站在硬件角度*/
pkt->um.pktdst = 0;/*報(bào)文目的為硬件輸出*/
pkt->um.dstmid = 5;/*直接從硬件GOE模塊輸出，不走解析、查表等模塊*/
fast_ua_send(pkt,pkt_len);/*調(diào)用FAST API函數(shù)發(fā)送*/
}

     該函數(shù)調(diào)用之前，必須將pkt->um.outport字段賦值，指定分組的輸出端口號(hào)。 五、總結(jié)與下一步      1）核心函數(shù)callback      callback函數(shù)是整個(gè)UA的核心功能函數(shù)，是用戶業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的開始位置。雖然我們今天只在該函數(shù)中做了兩件事情，一是打印接收到的分組基本信息，二是將該分組發(fā)送到指定端口。但是，我們今天已經(jīng)在該平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)最簡(jiǎn)單的分組轉(zhuǎn)發(fā)功能的原型系統(tǒng)了。      2）注釋和備份的重要性      重新性不多說，只是在此特別的特別的強(qiáng)調(diào)一下。      3）實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單交換邏輯功能      在如此簡(jiǎn)單的一個(gè)平臺(tái)上，能快速實(shí)現(xiàn)硬件端口的分組接收和指定端口的分組發(fā)送，是不是網(wǎng)絡(luò)功能的一大部分問題均已經(jīng)解決？我們只需要關(guān)注我們具體業(yè)務(wù)的邏輯處理了，你到底是要實(shí)現(xiàn)交換還是路由？是普通二層交換還是SDN交換？是普通三層路由還是lisp路由或是segment路由，是不是一切均有可能？
     不要高興得太早，這只是萬里長(zhǎng)征的第一步，起點(diǎn)和終點(diǎn)的距離必須由自己的腳步來測(cè)量，一步也不能少。所以我們還是從簡(jiǎn)單的二層交換機(jī)開始，下一篇文章正式進(jìn)入分組交換的設(shè)計(jì)。 六、結(jié)語       歡迎您和學(xué)生們加入FAST開源項(xiàng)目群溝通與探討，一起體驗(yàn)不一樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程。請(qǐng)先加微信號(hào)15116127200后邀請(qǐng)入群。