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アーキテクチャ

PINS の data path は「コントローラ → P4RT App → APPL_DB → P4Orch → SAI → ASIC」と、その逆方向の応答 / PacketIO の 2 系統で構成されます。ここでは controller から orchagent までの流れを通しで掴むための地図を作ります。各コンポーネントの細部は既存 HLD ページに移譲します。

controller から ASIC までの流れ

flowchart LR
    Ctrl[SDN Controller] -- "gRPC port 9559<br/>P4Runtime v1.3.0" --> P4RT[p4rt-app Docker]
    P4RT -- "PI → 内部表現" --> Cache[(entity_cache_<br/>= 旧 table_entry_cache_)]
    P4RT -- "P4RT_TABLE entries" --> APPL[(APPL_DB)]
    APPL --> P4Orch[P4Orch<br/>各 Manager]
    P4Orch -- "SAI 同期呼び出し" --> SAI[SAI / syncd]
    SAI --> ASIC[(ASIC_DB / ASIC)]
    P4Orch -- "成否 + 属性反映" --> STATE[(APPL_STATE_DB<br/>DB 14)]
    STATE --> P4RT
    P4RT -- "gRPC Response" --> Ctrl
  • P4RT App は受け取った Platform Independent (PI) メッセージを APPL_DB の P4RT_TABLE 系エントリに翻訳します。詳細は P4RT App HLD を参照してください。
  • P4Orch は APPL_DB を購読する orchagent 内のクラス群で、各 Manager（router_interface / neighbor / next_hop / wcmp / route / acl_table / acl_rule / mirror_session / l3_admit / gre_tunnel / tunnel_decap_group / ext_tables / tables_definition / ip_multicast / l3_multicast）が SAI 呼び出しを担当します。詳細は P4Orch HLD を参照してください。
  • APPL_STATE_DB は同期書き込みの結果をコントローラに返すための専用 DB（APPL_STATE_DB=14）です。

Read 経路と entity_cache_

Read は AppDb (Redis) を毎回叩くと 16,000 フローで約 1.3 秒かかるため、PI 形式そのままを保持する entity_cache_（HLD では table_entry_cache_）を p4rt-app プロセス内に持ち、Read はキャッシュから直接返します。実測で約 40 倍（1.3s → 40ms）高速化します。Write の INSERT / MODIFY / DELETE はキャッシュも同時更新し、VerifyState() がキャッシュと AppDb の整合を確認します。詳細は Read キャッシュ HLD を参照してください。

PacketIO の経路

PacketIO は CPU と controller の間にもう一系統のチャネルを足します。

  • Receive: controller が install した punt flow にマッチしたパケットだけが、CoPP の genetlink_name / genetlink_mcgrp_name を持つ trap group 経由で generic netlink に流れ、p4rt-app が受信して controller に転送します。copporch の createGenetlinkHostIf() が SAI hostif を作成する経路です。
  • Transmit (Direct): 送信先 port が決まっているケースで、対応する netdev のソケットへ書きます。
  • Transmit (Send to Ingress): ASIC の ingress pipeline に再注入し、ECMP / WCMP / queue を ASIC に判定させます。PortsOrch::addSendToIngressHostIf() が APP_SEND_TO_INGRESS_PORT_TABLE_NAME 経由で SAI_HOSTIF_TYPE_NETDEV 属性の hostif を作成します。

詳細は PacketIO HLD と Send to Ingress HLD を参照してください。

DB の整理

DB 用途 補足
APPL_DB (0) P4RT_TABLE 系の購読対象 P4RT App が書く
APPL_STATE_DB (14) P4Orch の同期応答（成否、属性反映） P4RT App が読む
ASIC_DB (1) sairedis 経由の SAI オブジェクト 通常 SONiC と同じ

P4RT_TABLE の具体 schema や DB layout の追加点は PINS HLD を参照してください。