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Topics で読み物として読む

この HLD は実装詳細を含みます。機能の概念・設定・運用を読み物として読みたい場合は Topics 14 章: Platform / Port / Optics を参照。

裏取りステータス: code-verified (2026-05-10)

sonic-swss/orchagent/switchorch.cpp で sai_query_attribute_capability(... SAI_PORT_ATTR_TPID ...) と SAI_LAG_ATTR_TPID の capability query が実装され、SWITCH_CAPABILITY_TABLE_PORT_TPID_CAPABLE / LAG_TPID_CAPABLE を STATE_DB に書き込み済み (switchorch.h)。portsorch.cpp で SAI_PORT_ATTR_TPID / SAI_LAG_ATTR_TPID の set_*_attribute を発行。CLI は sonic-utilities/config/main.py の def tpid() (line 5614) と show/interfaces/__init__.py の def tpid() (line 175) で実装。HLD どおりに community 取り込み済み。

ポート / LAG の TPID 設定（0x8100/0x9100/0x9200/0x88A8）

概要

TPID（Tag Protocol Identifier）は VLAN tag を識別する Ethernet frame 内の 16-bit 値。デフォルトは IEEE 802.1Q の 0x8100、Q-in-Q 外側で使われる 0x88A8 や歴史的な 0x9100 / 0x9200 がある。SONiC 既定では port の TPID は 0x8100 固定だったが、ASIC 側に「指定 TPID と一致しない VLAN tag は customer payload として扱う」モードを設定できるようにする1。

主用途は fanout switch の置換1: PTF テストで tagged packet を流すために fanout 側で 802.1Q tunnel を張りたい場合、TPID を別値に振ることで tunnel 動作を再現できる。

重要: TPID を 0x88A8 に設定したからといって Q-in-Q や PBB の完全機能が使える訳ではない。あくまで「外側 TPID として認識させる / させない」を切り替えるだけ1。

動作仕様

設定可能 TPID 値（4 値固定）

簡素化のため、設定できるのは以下の 4 値のみ1:

  • 0x8100（既定、IEEE 802.1Q）
  • 0x9100
  • 0x9200
  • 0x88A8

その他値は CLI で reject:

admin@SONiC:~$ sudo config interface tpid Ethernet64 0x0800
TPID 0x0800 is not allowed. Allowed: 0x8100, 0x9100, 0x9200, or 0x88A8.

Capability query と STATE_DB

ベンダ SAI が SAI_PORT_ATTR_TPID / SAI_LAG_ATTR_TPID を実装しているかを boot 時に問い合わせ て STATE_DB の SWITCH_CAPABILITY|switch に保存する1:

SWITCH_CAPABILITY|switch
  PORT_TPID_CAPABLE = "true" | "false"
  LAG_TPID_CAPABLE  = "true" | "false"
  ...

CLI / RESTful フロントエンドは設定前にこの値を見て 拒否を行う:

# capability チェック前
admin@SONiC:~$ sudo config interface tpid Ethernet64 0x9200
System not ready to accept TPID config. Please try again later.

# LAG が non-capable
admin@SONiC:~$ sudo config interface tpid PortChannel0002 0x9200
HW is not capable to support PortChannel TPID config.

これにより orchagent / SAI 層で fail させずに 早期に拒否 する設計。

Config flow

flowchart LR
  CLI[config interface tpid] --> CHK{"STATE_DB<br/>*_TPID_CAPABLE?"}
  CHK -- false --> REJ["reject<br/>\"HW not capable\""]
  CHK -- true --> CDB["CONFIG_DB<br/>PORT.tpid / PORTCHANNEL.tpid"]
  CDB --> SYNC["portsyncd/teamsyncd"]
  SYNC --> APPL["APPL_DB<br/>PORT_TABLE.tpid<br/>LAG_TABLE.tpid"]
  APPL --> ORCH[PortsOrch]
  ORCH --> ASIC[ASIC_DB → syncd]
  ASIC --> SAI["SAI_PORT_ATTR_TPID<br/>SAI_LAG_ATTR_TPID"]

LAG メンバへの直接設定は禁止

ポートが既に LAG メンバである場合、port 単独への TPID 設定はできない1:

admin@SONiC:~$ sudo config interface tpid Ethernet4 0x9200
Ethernet4 is already member of PortChannel0002. Set TPID NOT allowed.

これは LAG として整合する TPID を保証するための制約。LAG 設定を経由する。

CONFIG_DB / APPL_DB スキーマ

PORT|<port>:        tpid = "0x8100" | "0x9100" | "0x9200" | "0x88A8"
PORTCHANNEL|<lag>:  tpid = "0x8100" | "0x9100" | "0x9200" | "0x88A8"
PORT_TABLE:<port>:  tpid = ...
LAG_TABLE:<lag>:    tpid = ...

SAI レベル

sai_attribute_t attr;
attr.id = SAI_PORT_ATTR_TPID;        // または SAI_LAG_ATTR_TPID
attr.value.u16 = tpid;
sai_port_api->set_port_attribute(port_id, &attr);

// boot 時 capability query
sai_query_attribute_capability(gSwitchId, SAI_OBJECT_TYPE_PORT, SAI_PORT_ATTR_TPID, &capability);
sai_query_attribute_capability(gSwitchId, SAI_OBJECT_TYPE_LAG,  SAI_LAG_ATTR_TPID,  &capability);

community SAI 提案は SAI PR #10891。

📋 検証エビデンス: sonic-net/SONiC/doc/tpid/SonicTPIDSettingHLD1.md#L82-L108 (sha: 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06)

出典:

sonic-net/SONiC/doc/tpid/SonicTPIDSettingHLD1.md#L82-L108 (sha: 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06)

抜粋:

SONiC during boot up will query SAI using SAI capability query API to check if the HW SKU can support TPID setting for PORT and LAG objects.
PORT_TPID_CAPABLE = true / LAG_TPID_CAPABLE = false

判断根拠: capability query を STATE_DB に保存して CLI 前段で拒否する設計の根拠。

Linux Kernel との関係

Linux kernel は VLAN TPID を 0x8100 (802.1Q) または 0x88A8 (802.1ad) しか受け付けない1。SONiC TPID 設定は ASIC 側だけ を変える。Kernel 側で送受信する VLAN frame は引き続き 0x8100/0x88A8 のいずれか。Q-in-Q の完全実装ではない、と HLD が明言。

設定

関連する CONFIG_DB

Table Key フィールド
PORT <port> tpid
PORTCHANNEL <lag> tpid

関連する CLI

Command 用途
config interface tpid <if> <0x8100\|0x9100\|0x9200\|0x88A8> TPID 設定
show interface tpid 全 port / LAG の TPID 一覧

設定例

# Capability 確認
redis-cli -n 6 HGETALL "SWITCH_CAPABILITY|switch" | grep TPID

# 設定
sudo config interface tpid Ethernet64 0x9200
sudo config interface tpid PortChannel0002 0x9100

# 表示
show interface tpid

制限事項

  • 設定可能 TPID は 4 値のみ（0x8100 / 0x9100 / 0x9200 / 0x88A8）
  • LAG メンバ port への直接 TPID 設定は不可。LAG 単位での設定経由
  • ベンダ SAI が SAI_PORT_ATTR_TPID / SAI_LAG_ATTR_TPID 未対応 → 機能無効
  • HLD は Status: In Review (2020-07, Rev 0.2) で 5 年以上停滞気味。実装取り込み状況の追跡要
  • Linux kernel 側は 0x8100/0x88A8 のみ。完全な Q-in-Q 動作ではない

干渉する機能

  • VLAN / 802.1Q: 既定 0x8100 のままなら従来動作。それ以外は ingress で「unrecognized VLAN tag = customer payload」扱い
  • port breakout: breakout で sub-port が新規生成される際、TPID は default の 0x8100 に戻る想定（HLD で明記なし）
  • LAG (PortChannel) / teamd: LAG TPID は member port 全部に効く。capability が LAG に対して false の SKU では LAG TPID 設定不可
  • show interface status: HLD は既存出力に TPID を足す案を退け、別途 show interface tpid を追加1

トラブルシューティング

# capability 確認
redis-cli -n 6 HGETALL "SWITCH_CAPABILITY|switch" | grep TPID

# CONFIG_DB 確認
redis-cli -n 4 HGETALL "PORT|Ethernet64" | grep tpid
redis-cli -n 4 HGETALL "PORTCHANNEL|PortChannel0002" | grep tpid

# APPL_DB 確認
redis-cli -n 0 HGETALL "PORT_TABLE:Ethernet64" | grep tpid

# ASIC レベルで反映されているか
redis-cli -n 1 HGETALL "ASIC_STATE:SAI_OBJECT_TYPE_PORT:<oid>" | grep TPID

引用元

関連 Topics

  1. sonic-net/SONiC doc/tpid/SonicTPIDSettingHLD1.md @ 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06 ↩↩↩↩↩↩↩↩↩