VPP除了使用命令行进行配置外,还可以使用API进行配置。VPP不仅支持c语言的API,还支持python,java,lua等高级语言的API,非常适合自动化部署。

API简单使用案例

VPP提供了一个VAT客户端程序,用于进行简单的API测试。可执行文件位于:

  • debug版本:vpp源码路径/build-root/build-vpp_debug-native/vpp/bin/vpp_api_test
  • release版本:vpp源码路径/build-root/build-vpp-native/vpp/bin/vpp_api_test

启动vpp与vat程序

sudo systemctl start vppcd vpp源码路径/build-root/build-vpp-native/vpp/bin/sudo vpp_api_testload_one_plugin:68: Loaded plugin: /usr/lib/x86_64-linux-gnu/vpp_api_test_plugins/memif_test_plugin.so......load_one_plugin:68: Loaded plugin: /usr/lib/x86_64-linux-gnu/vpp_api_test_plugins/mactime_test_plugin.sovat# vat# 

简单使用

  • [ ] help命令列出所有的命令
vat# vat# helpHelp is available for the following:acl_add_replace......
  • [ ] help + 具体命令 列出指定命令的帮助信息
vat# help acl_delusage: acl_del <acl-idx>vat# 
  • [ ] quit 或者 q 命令退出vat
vat# quitadmin@ubuntu:~/vpp/build-root/build-vpp-native/vpp/bin$ 
  • [ ] show_version 显示VPP版本
vat# show_version        program: vpe        version: 19.08-rc0~65-g3b62e29c3     build date: Sat Apr 20 13:38:27 CST 2019build directory: /home/admin/vppvat# 

VPP API交互过程

vpp的api是CS模型。VPP是服务器端,监听客户端连接请求,处理客户端发送的api请求,返回应答。如下图所示:

如上图所示,客户端VAT向VPP请求连接,VPP返回新连接。连接建立之后,VAT发送API请求,VPP处理请求返回应答。VPP支持unix套接字或者inet套接字。VPP支持多个客户端同时进行请求。VPP支持使用共享内存进行数据交换,当客户端和服务器端都在同一个节点上的时候,可以选择使用共享内存进行message交换(3,和4交互过程可以选择共享内存交换也可以选择套接字交换),提高通信速率。

VPP API编写说明

VPP API命名规则

vpp一共支持三种类型的API:

  • [ ] request/reply

    这种类型的规则,客户端发送一个请求,VPP发送一个应答。应答消息命名为:method_name + _reply。

  • [ ] Dump/Detail

    客户端发送一个bulk请求,VPP发送多个details消息。一个dump/detail请求最终会以一个"control ping block "结束。请求方法命名规则为: method + _dump。 应答方法命名规则为method + _details。该类型消息主要用来请求一个表消息,比如FIB表包含多个表项,可以使用一个该消息获取所有的FIB表项信息。

  • [ ] Events

    客户端可以通过该类型API向服务器注册一些获取异步消息通知。比如获取interface的状态变化消息,周期性统计消息等。这类API通常以"want_"字段作为前缀,比如:"want_interface_events"。

客户端发送的消息会包含一个'client_index'字段,该字段对服务器端是透明的,相当于一个‘cookie’,用于区分不同的客户端。

  • [ ] 命名

    • Reply/Request 方法. 请求: 名字 应答: 名字+_reply
    • Dump/Detail 方法. 请求: 名字+_dump Reply: 名字+_details
    • Event 注册方法: 请求: want_+名字 Reply: want_+名字+_reply

VPP API编写步骤(这部分内容来自于网络)

注:这部分内容来自于网络 [](https://blog.51cto.com/zhangc...

添加一个新的二进制控制层的API,涉及两部分内容,一部分是客户端,另一个就是服务器端。我们以acl插件的api为例进行说明。

添加一个api需要修改三个文件。代码路径是vpp/src/plugins/acl下
acl.api    --  vat 与vpp 通信的结构体定义
acl_test.c  --  vat使用(客户端)
acl.c    --  vpp使用(服务器端)

1.acl.api

acl.api中定义vat与vpp通信的结构体,然后由vppapigen文件处理,最终生成acl.api.h的头文件。两边都包含这个头文件,这样vat与vpp就使用了相同的结构体通信了。 我们看一下acl.api中的定义:

/** \brief Delete an ACL    @param client_index - opaque cookie to identify the sender    @param context - sender context, to match reply w/ request    @param acl_index - ACL index to delete*/autoreply manual_print define acl_del{  u32 client_index;  //系统使用  u32 context;       //系统使用  u32 acl_index;     //通过命令acl_del <acl-idx>输入的acl-idx};

这个结构体的定义由3个关键字(autoreply 、manual_print、define )加上名称再加成员构成,最终会被转化为:

typedef VL_API_PACKED(struct _vl_api_acl_del {    u16 _vl_msg_id;          u32 client_index;    u32 context;    u32 acl_index;}) vl_api_acl_del_t;typedef VL_API_PACKED(struct _vl_api_acl_del_reply {    u16 _vl_msg_id;    u32 context;    i32 retval;}) vl_api_acl_del_reply_t;

这样就可以用使用vl_api_acl_del_t与vl_api_acl_del_reply这个结构体通信了。
具体说一下每个部分:

关键字分析

  • 关键字 autoreply
    在这里需要先提一下reply
    正常情况下,vat发送一个请求消息,然后等待一个reply消息。所以xxx_reply_t结构是不可少的,可以自己写,也可自动生成。
    而这个关键字表示了自动生成xxx_reply_t结构体,但是自动生成的结构体只有默认的参数_vl_msg_id,context,retval。如上所示vl_api_acl_del_reply_t。
    这个转换的函数实现如下。
void autoreply (void *np_arg){static u8 *s;node_t *np = (node_t *)np_arg;int i;vec_reset_length (s);s = format (0, " define %s_reply\n", (char *)(np->data[0]));s = format (s, "{\n");s = format (s, "    u32 context;\n");s = format (s, "    i32 retval;\n");s = format (s, "};\n");for (i = 0; i < vec_len (s); i++)    clib_fifo_add1 (push_input_fifo, s[i]);}
  • 关键字manual_print
    xxx_print函数是用来打印消息结构体内容的。默认情况下会自动生成。如果你想自己来实现,就需要加入这个关键字,然后在模块路径下的manual_fns.h中实现。
static inline void *vl_api_acl_del_t_print (vl_api_macip_acl_del_t * a, void *handle){  u8 *s;  s = format (0, "SCRIPT: acl_del %d ",              clib_host_to_net_u32 (a->acl_index));  PRINT_S;  return handle;}
  • 关键字define
    define 关键字是转化的关键。每个定义都要加上。
  • 其他关键字
    还有一些其他的关键字,大家对比一下定义与生成的结果也基本都能看出来,在这里就不赘述了。

2.acl_test.c

这个文件是vat使用。
有三件事要做,1.写cli的help 2.写函数 3.函数加载

2.1写cli的help

#define foreach_vpe_api_msg \_(acl_del, "<acl-idx>")

2.2写函数

我们需要写两个函数
api_acl_del与vl_api_acl_del_reply_t_handler
这两个函数是配合使用的,来一个一个看

  • api_acl_del
    这个函数是与cli直接关联,命令输入后就调用的就是这个函数.
static int api_acl_del (vat_main_t * vam){    unformat_input_t * i = vam->input;    //这个结构体就是在acl.api中定义的消息传递结构体    vl_api_acl_del_t * mp;     u32 acl_index = ~0;    int ret;        //解析字符串,跟vpp的命令行解析一样    if (!unformat (i, "%d", &acl_index)) {      errmsg ("missing acl index\n");      return -99;    }    //给mp分配内存,然后填写要传递的值    /* Construct the API message */    M(ACL_DEL, mp);    mp->acl_index = ntohl(acl_index);    /* send it... */    S(mp);    /* Wait for a reply... */    W (ret);    return ret;}

在这里把这几个宏的实现也贴一下。对应一下,就能看明白了。

/* M: construct, but don't yet send a message */#define M(T, mp)                                                \do {                                                            \    vam->result_ready = 0;                                      \    mp = vl_msg_api_alloc_as_if_client(sizeof(*mp));            \    memset (mp, 0, sizeof (*mp));                               \    mp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_##T+__plugin_msg_base);      \    mp->client_index = vam->my_client_index;                    \} while(0);/* S: send a message */#define S(mp) (vl_msg_api_send_shmem (vam->vl_input_queue, (u8 *)&mp))/* W: wait for results, with timeout */#define W(ret)                  \do {                                            \    f64 timeout = vat_time_now (vam) + 1.0;     \    ret = -99;                                  \                                                \    while (vat_time_now (vam) < timeout) {      \        if (vam->result_ready == 1) {           \            ret = vam->retval;                  \            break;                              \        }                                       \        vat_suspend (vam->vlib_main, 1e-5);     \    }                                           \} while(0);
  • vl_api_acl_del_reply_t_handler
    这个函数是在vpp回复消息后,clinet接收回应的函数。
    由于大多数都一样,就直接用宏来实现了。
#define foreach_standard_reply_retval_handler   \_(acl_del_reply) #define _(n)                                            \    static void vl_api_##n##_t_handler                  \    (vl_api_##n##_t * mp)                               \    {                                                   \        vat_main_t * vam = acl_test_main.vat_main;   \        i32 retval = ntohl(mp->retval);                 \        if (vam->async_mode) {                          \            vam->async_errors += (retval < 0);          \        } else {                                        \            vam->retval = retval;                       \            vam->result_ready = 1;                      \        }                                               \    }foreach_standard_reply_retval_handler;#undef _

注上面这个宏只是定义多个xxx_reply_retval_handler函数

  • api_acl_del和acl_del_reply函数的关系
    这两个函数是在不同的线程,在宏W中,是在等待result_ready被置位;而result_ready 就是在acl_del_reply中被置位的。

    从下面信息可以看出VAT有两个线程:

admin@ubuntu:~/vpp$ pstree -p `pidof vpp_api_test`vpp_api_test(25810)───{vpp_api_test}(25811)admin@ubuntu:~/vpp$ 

也可以从如下的gdb信息可以看出vat有一个线程进行应答消息的处理。

(gdb) info thread  Id   Target Id         Frame   1    Thread 0x7f3bb05d2b80 (LWP 25810) "vpp_api_test" vat_time_now (    vam=vam@entry=0x5575ebcdc800 <vat_main>)    at /home/jd/vpp/src/vat/api_format.c:141* 2    Thread 0x7f3ba6d09700 (LWP 25811) "vpp_api_test" 0x00007f3ba5cec470 in vl_api_acl_del_reply_t_handler (mp=0x13004dee8)    at /home/jd/vpp/src/plugins/acl/acl_test.c:91(gdb) bt#0  0x00007f3ba5cec470 in vl_api_acl_del_reply_t_handler (mp=0x13004dee8)    at /home/jd/vpp/src/plugins/acl/acl_test.c:91#1  0x00007f3bb01c2251 in msg_handler_internal (free_it=1, do_it=1,     trace_it=<optimized out>, the_msg=0x13004dee8,     am=0x7f3bb03ca420 <api_main>)    at /home/jd/vpp/src/vlibapi/api_shared.c:425#2  vl_msg_api_handler (the_msg=0x13004dee8)    at /home/jd/vpp/src/vlibapi/api_shared.c:559#3  0x00007f3bb01c321a in vl_msg_api_queue_handler (    q=q@entry=0x1301c69c0) at /home/jd/vpp/src/vlibapi/api_shared.c:770#4  0x00007f3bb01bc07e in rx_thread_fn (arg=<optimized out>)    at /home/jd/vpp/src/vlibmemory/memory_client.c:94#5  0x00007f3baf6b86db in start_thread (arg=0x7f3ba6d09700)    at pthread_create.c:463#6  0x00007f3baf3e188f in clone ()    at ../sysdeps/unix/sysv/linux/x86_64/clone.S:95(gdb) 

2.3加载函数

需要把写的两个函数挂载上。只需要在对应的宏下按格式写就好了。

2.3.1 在宏中添加定义

  • api_acl_del

    在foreach_vpe_api_msg宏下定义
    其实这个在“2.1写cli的help”中已经写过,就不用再写了

/* * List of messages that the api test plugin sends, * and that the data plane plugin processes */#define foreach_vpe_api_msg _(acl_del, "<acl-idx>") \
  • vl_api_acl_del_reply_t_handler

    在foreach_vpe_api_reply_msg宏下定义

  /*  * Table of message reply handlers, must include boilerplate handlers  * we just generated  */  #define foreach_vpe_api_reply_msg                                       \  _(ACL_DEL_REPLY, acl_del_reply)

2.3.2 函数挂载

上一节提到的宏,都是在acl_vat_api_hookup这个函数中使用的,我们不需要做任何修改。

staticvoid acl_vat_api_hookup (vat_main_t *vam){    acl_test_main_t * sm = &acl_test_main;    /* Hook up handlers for replies from the data plane plug-in */#define _(N,n)                                                  \    vl_msg_api_set_handlers((VL_API_##N + sm->msg_id_base),     \                           #n,                                  \                           vl_api_##n##_t_handler,              \                           vl_noop_handler,                     \                           vl_api_##n##_t_endian,               \                           vl_api_##n##_t_print,                \                           sizeof(vl_api_##n##_t), 1);    foreach_vpe_api_reply_msg;#undef _    /* API messages we can send */#define _(n,h) hash_set_mem (vam->function_by_name, #n, api_##n);    foreach_vpe_api_msg;#undef _    /* Help strings */#define _(n,h) hash_set_mem (vam->help_by_name, #n, h);    foreach_vpe_api_msg;#undef _}

3.acl.c

这个文件是vpp使用,它用来接收vat(vpp-api-test)发送的消息,然后处理,最后回应给vat。
我们需要写对应的函数,然后挂上就可以了

  • 写宏
    只需要在这个宏里,把函数添加进去即可
/* List of message types that this plugin understands */#define foreach_acl_plugin_api_msg      \_(ACL_DEL, acl_del) 
  • 写函数
    这里的函数也得遵循格式,vl_api_xxx_t_handler,函数如下所示
static voidvl_api_acl_del_t_handler (vl_api_acl_del_t * mp){  acl_main_t *am = &acl_main;  //这个结构体就是在acl.api中定义的消息应答传递结构体,用于给VAT发送应答消息  vl_api_acl_del_reply_t *rmp;  int rv;  //mp中就是VAT发送来的结构体,我们可以从中取得配置的acl_index使用。然后调用相应的处理函数。  rv = acl_del_list (ntohl (mp->acl_index));  //这里是消息处理完毕后的应答消息,VAT会在那里等待回应。也是通过共享内存的方式来通信。  //如果需要在回应消息里传递参数,可以使用另一个宏 ---  REPLY_MACRO2  REPLY_MACRO (VL_API_ACL_DEL_REPLY);}
  • 挂钩子
    使用定义的宏来挂载函数。这里也不用做任何的改变。
/* Set up the API message handling tables */static clib_error_t *acl_plugin_api_hookup (vlib_main_t * vm){acl_main_t *am = &acl_main;#define _(N,n)                                                  \vl_msg_api_set_handlers((VL_API_##N + am->msg_id_base),     \                       #n,                  \                       vl_api_##n##_t_handler,              \                       vl_noop_handler,                     \                       vl_api_##n##_t_endian,               \                       vl_api_##n##_t_print,                \                       sizeof(vl_api_##n##_t), 1);foreach_acl_plugin_api_msg;#undef _return 0;}

参考链接

[](https://wiki.fd.io/view/VPP/A...

[](https://wiki.fd.io/view/VPP/H...