Guia de Instalação: Mininet, Protobuf, Bmv2, PI, P4c e PTF

Observações Iniciais

Contexto do Ambiente

Este guia foi testado no VMware 17 Pro com Ubuntu 20.04. Os exemplso básicos do repositório tutorials funcionam, mas não há garantia de instalação 100% correta em outros cenários.

Documentação oficial da comunidade P4 disponibiliza scripts de instalação. Inicialmente, consultei tutoriais desatualizados (como os descritos em blogs de 2020) e tentei usar Ubuntu 22.04, o que gerou vários problemas. Após mudar para Ubuntu 20.04 e seguir os scripts oficiais, a instalação foi concluída com sucesso.

Transefrência de Arquivos entre Máquina Hospedeira e VM

Às vezes, o git clone falha dentro da VM. Uma alternativa é baixar o repositório na máquina hospedeira e compartilhá-lo usando as Ferramentas do VMware. Contudo, scripts .sh compartilhados do Windows podem vir no formato DOS (com \r\n), causando erros de execução. Soluções:

Converter os arquivos com dos2unix;
Baixar um arquivo .zip na VM e extraí-lo diretamente.

Problemas de Desempenho com `make`

Comandos make ou sudo make podem causar travamentos. Prováveis causas: memória RAM insuficiente ou espaço em disco reduzido. Mesmo com 25 GB livres, o problema persistiu até aumentar a memória da VM para 8 GB e ajustar as configurações de prioridade no VMware:

Editar → Preferências → Memória → Aumentar prioridade da VM;
Configurações da VM → Opções → Avançado → Ajustar alocação de memória.

Instalação Passo a Passo

Criar Diretório de Trabalho

mkdir ~/p4_env
cd ~/p4_env
echo "P4_HOME=$(pwd)" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

Instalar Dependências

Baseie-se nos scripts oficiais do repositório p4lang/tutorials, especificamente root-dev-bootstrap.sh e root-release-bootstrap.sh. Copie apenas os comandos apt-get e pip.

Preparação

Copie o script py3localpath.py para o diretório $HOME:

cd ~/p4_env
git clone https://github.com/p4lang/tutorials
sudo cp -p tutorials/vm-ubuntu-20.04/py3localpath.py ~

Crie um script auxiliar (setup_funcs.sh) que contém as funções definidas em user-dev-bootstrap.sh e a lógica para registrar os caminhos de instalação de cada componente.

cd ~/p4_env
touch setup_funcs.sh
chmod +x setup_funcs.sh

Conteúdo do setup_funcs.sh:

#!/bin/bash
set -xe

debug_dump_many_install_files() {
    local OUT_FNAME="$1"
    if [ ${DEBUG_INSTALL} -ge 2 ]; then
        find /usr/lib /usr/local $HOME/.local | sort > "${OUT_FNAME}"
    fi
}

PY3LOCALPATH=`${HOME}/py3localpath.py`

move_usr_local_lib_python3_from_site_packages_to_dist_packages() {
    local SRC_DIR="${PY3LOCALPATH}/site-packages"
    local DST_DIR="${PY3LOCALPATH}/dist-packages"
    if [ ! -d ${SRC_DIR} ]; then
        return 0
    fi
    sudo rm -fr ${SRC_DIR}/__pycache__
    for j in ${SRC_DIR}/*; do
        k=`basename $j`
        if [ -d ${SRC_DIR}/$k -a -d ${DST_DIR}/$k ]; then
            sudo mv ${SRC_DIR}/$k/* ${DST_DIR}/$k/
            sudo rmdir ${SRC_DIR}/$k
        else
            sudo mv ${SRC_DIR}/$k ${DST_DIR}/$k
        fi
    done
}

debug_dump_many_install_files $HOME/usr-local-1-before-protobuf.txt

Instalação dos Componentes (um por um)

Protobuf

cd ~/p4_env
git clone https://github.com/protocolbuffers/protobuf
cd protobuf
git checkout v3.18.1
git submodule update --init --recursive
./autogen.sh
./configure --prefix=/usr
NUM_CORES=`grep -c ^processor /proc/cpuinfo`
make -j${NUM_CORES}
sudo make install
sudo ldconfig
cd ..
# Atualiza o arquivo de dump
sed -i '$s|.*|debug_dump_many_install_files $HOME/usr-local-2-after-protobuf.txt|' setup_funcs.sh
./setup_funcs.sh

gRPC

cd ~/p4_env
git clone https://github.com/grpc/grpc.git
cd grpc
git checkout tags/v1.43.2
git submodule update --init --recursive
mkdir -p cmake/build
cd cmake/build
cmake ../..
make -j$(nproc)
sudo make install
cd ../..
sudo pip3 install Cython==0.29.35
sudo pip3 install -r requirements.txt
GRPC_PYTHON_BUILD_WITH_CYTHON=1 sudo pip3 install .
sudo ldconfig
cd ..
sed -i '$s|.*|debug_dump_many_install_files $HOME/usr-local-3-after-grpc.txt|' setup_funcs.sh
./setup_funcs.sh

PI / P4Runtime

Se faltar a depandência nanomsg, clone a versão adequada do repositório p4lang/PI e instale manualmente.

cd ~/p4_env
git clone https://github.com/p4lang/PI.git
cd PI
git checkout f043e6f5f4271076ad7e58aa9889c82dbfc8c3ca
git submodule update --init --recursive
./autogen.sh
./configure --with-proto
make -j$(nproc)
sudo make install
make clean
sudo ldconfig
cd ..
sed -i '$s|.*|debug_dump_many_install_files $HOME/usr-local-4-after-PI.txt|' setup_funcs.sh
./setup_funcs.sh

Bmv2

cd ~/p4_env
git clone https://github.com/p4lang/behavioral-model.git
cd behavioral-model
git checkout 6ee70b5eff7f510b32c074aaa4f00358f594fecb
./install_deps.sh
./autogen.sh
./configure --enable-debugger --with-pi --with-thrift
make -j$(nproc)
sudo make install-strip
sudo ldconfig
cd ..
sed -i '$s|.*|debug_dump_many_install_files $HOME/usr-local-5-after-behavioral-model.txt|' setup_funcs.sh
./setup_funcs.sh

P4C

Compile com apenas um processo paralelo para evitar falta de memória.

cd ~/p4_env
git clone https://github.com/p4lang/p4c
cd p4c
git checkout c7a503d5b6f5711cf61e7e2878eaa670fd90c71d
git submodule update --init --recursive
mkdir -p build
cd build
cmake .. -DENABLE_TEST_TOOLS=ON
make -j1
sudo make install
sudo ldconfig
cd ../..
sed -i '$s|.*|debug_dump_many_install_files $HOME/usr-local-6-after-p4c.txt|' setup_funcs.sh
./setup_funcs.sh

Mininet

cd ~/p4_env
git clone https://github.com/mininet/mininet mininet
cd mininet
git checkout 5b1b376336e1c6330308e64ba41baac6976b6874
# Aplica patch necessário (caso exista)
PATCH_DIR="${HOME}/patches"
if [ -f "${PATCH_DIR}/mininet-patch-for-2023-jun.patch" ]; then
    patch -p1 < "${PATCH_DIR}/mininet-patch-for-2023-jun.patch"
fi
cd ..
sudo ./mininet/util/install.sh -nw
find /usr/lib /usr/local $HOME/.local | sort > $HOME/usr-local-7-after-mininet-install.txt

PTF

cd ~/p4_env
git clone https://github.com/p4lang/ptf
cd ptf
git checkout d2e2d8ad005a451ad11f9d21af50079a0552921a
sudo pip3 install .
cd ..
sed -i '$s|.*|debug_dump_many_install_files $HOME/usr-local-8-after-ptf-install.txt|' setup_funcs.sh
./setup_funcs.sh

Teste de Instalação

Execute o exemplo básico do tutorial:

cd $P4_HOME/tutorials/exercises/basic
sudo cp -p solution/basic.p4 .

Inicie o ambiente:

make run

No Mininet, teste a conectividade:

mininet> h1 ping h2
mininet> pingall

Abra terminais para os hosts:

mininet> xterm h1 h2

No terminal do h2:

./receive.py

No terminal do h1:

./send.py 10.0.2.2 "P4 is cool"

Se receber o erro /usr/bin/env python3\r: No such file or directory, converta os arquivos:

sudo apt install dos2unix
dos2unix receive.py send.py

Para sair:

mininet> exit
make stop
make clean

Tags: P4 Mininet protobuf Bmv2 PI

Publicado em 6-19 23:27

Doido Dev

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