最近寫碩論要用到這東西，雖然說我們實驗室有一兩台可編程交換機（Programmable Switch）的硬體，但是由於想做的是資料中心的場景，所以數量上不去只能用軟體模擬了
這篇文章的目的是幫助各位跟我一樣的新手了解要怎麼 debug BMv2 執行時的問題，也就是說下文並不會牽扯到編譯時期的問題（這部份 Bmv2 好像有類似 gdb 的東西），而是純粹「我今天可以編譯過了，但是交換機的行為怎麼不是我想像的那樣？」
什麼是 Bmv2
我想會找到這篇文章的人應該都知道什麼是 Bmv2 才會點進來的吧… 不過還是就我所知道的講一下好了
要講 Bmv2 就一定要提到可編程交換機，因為 Bmv2 就只是用軟體的方式模擬交換機硬體的行為
可編程交換機呢，就是比較彈性的交換機，原本的交換機只能處理固定格式的封包，如果今天作為實驗想自己定義一個新的格式的封包，那麼很可惜交換機會完全不知道怎麼處理這邊的新格式，你可能就只能把新格式疊在現存的格式上，作為它的 payload，丟給兩邊的服務器處理
可編程交換機的實現原理，就我所知道的類似用到 FPGA 的概念，我們可以用硬體描述語言去改變他的硬體行為
這可能也是為啥 P4 長的非常像 verilog
Bmv2 的語法可能跟硬體有區別
首先要用 Bmv2 的話，直接照 P4 規格書來走應該是沒問題的
目前用起來還沒有該實現卻沒有的情形（可能跟我很菜也有關）
眾所周知的 P4 有兩個主流版本，P4_14 與 P4_16
像是 Bmv2 我用的支援就是 P4_16，不過我相信 P4_14 應該也會有
由於這兩個語法差很多，基本上不可能混用
但是就交換機硬體實現上，基本上就是一個混亂邪惡
像我們實驗是用的交換機是 Barefoot 的，它的語法是改自 P4_14 的
會說是「改」就是因為它沒有完全符合（比較委婉的講法）
像是某些單元運算它沒有實做（恭喜你要用對數表做 work-around 了）
然後也加加減減一些功能（另一篇文章有簡單提到，不過由於他們規格書好像是保密的，所以也不能講太多）
所以如果今天要把實驗從軟體環境移到硬體上，你的 P4 可能要動不少刀
BMv2 on mininet
基本上你因為要模擬可編程交換機，所以要用 Bmv2 這東西，基本上應該都一定會綁定要 Mininet 環境
Mininet 簡單講一下它就是方便你做網路區隔的，你可以弄出很多不同子網的節點然後用你喜歡的方式接在一起（一個比較有趣的點就是它並不是靠硬體虛擬化的方式，應該說不是走虛擬機那套的，而是只是把不同 terminal 的網路劃開來，用虛擬網路加橋接網路之類的我猜，畢竟我沒研究所以不確定，所以你的目錄下的東西應該是共享的，然後對效能影響也不是很大）
我比較推薦的還是從 p4lang/tutorial p4d2-2018-2018 branch 下手，你當然也可以去看它原生的編譯器然後嘗試自己把整個流程搞清楚（我好像有試過，但是牆內的環境搞的我很想死，牆內的朋友最近如果要裝的話可以參考我的 forked repo，不過隨時間過去可能會不管用）
tutorial 裡的範例都挺適合直接拿來改的，詳細的文件會讓你知道哪邊需要改哪邊不用，如果你想做的實驗跟範例類似，那麼絕對是推薦你直接拿範例來改，會少掉很多有的沒的痛苦
以下的部份也會基於這個環境（p4lang/tutorial）講下去
Misbehavior of Bmv2
這邊的 Misbehavior 我的定義是 「不符合預期的行為」，比如你想弄一個簡單的 source routing 像是把拓樸改一下然後自己調整一下控制平面的指令，然後就發現現在 ping 不通了（或者是比較尷尬的 network unreachable）
「比較尷尬的 network unreachable」
之前調拓樸之後改了 IP 就發現出現這個錯誤訊息
需要注意的是 gateway 需要跟底下的 host 處在同一個子網
比如說你 host IP 10.0.1.1/32 然後route add default gw 10.0.1.10 dev eth0
由於 10.0.1.1/32 跟 10.0.1.10 不視同一個子網所以就會跳這個錯誤訊息
比較諷刺的是，就算根本沒有 10.0.1.10 這台機器，它還是會報錯
這根據我的猜測是因為 linux network stack 要求
但如果真的是這樣，那這個 Switch 不能設定 IP 原因就有點自打嘴巴