3. 匹配项(Pattern)编写：以太网头匹配、VLAN匹配、IP头匹配、TCP/UDP端口匹配

在DPDK流分类（RTE Flow）编程中，匹配项（Pattern）是定义数据包识别规则的核心。一个Pattern由多个连续的匹配层（Item）组成，从L2（以太网）到L4（传输层）逐层指定。编写Pattern时，任何层级的字段偏移、掩码设置或字节序错误，都会导致规则匹配失败或性能骤降。本节将逐一拆解以太网、VLAN、IP、TCP/UDP端口的匹配编写要点与常见陷阱。

3.1 以太网头匹配

以太网头匹配是最基础的L2匹配，通常用于过滤特定源/目的MAC地址或EtherType。在RTE Flow中，使用rte_flow_item_eth结构体。

/* 正确示例：匹配目的MAC为 00:11:22:33:44:55 的以太网帧 */
struct rte_flow_item_eth eth_spec = {
    .dst = {0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55},
    .src = {0},
    .type = 0,
};
struct rte_flow_item_eth eth_mask = {
    .dst = {0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff},
    .src = {0},
    .type = 0,
};

3.2 VLAN匹配

VLAN匹配用于识别802.1Q标签。DPDK使用rte_flow_item_vlan结构体，包含tpid（标签协议标识，通常为0x8100）、tci（标签控制信息，含PCP、DEI、VID）。

• VID范围：0-4095，掩码可精确到bit级别。
• PCP优先级：3bit，常与QoS配合。
• DEI标志：1bit，用于丢弃指示。

/* 匹配VLAN ID = 100，PCP = 3 */
struct rte_flow_item_vlan vlan_spec = {
    .tpid = rte_cpu_to_be_16(0x8100),
    .tci = rte_cpu_to_be_16((3 << 13) | 100),  /* PCP=3, VID=100 */
};
struct rte_flow_item_vlan vlan_mask = {
    .tpid = rte_cpu_to_be_16(0xffff),
    .tci = rte_cpu_to_be_16(0xffff),  /* 精确匹配所有位 */
};

3.3 IP头匹配

IP头匹配分为IPv4和IPv6，分别使用rte_flow_item_ipv4和rte_flow_item_ipv6。常用匹配字段包括源/目的IP地址、协议号（Protocol）、TOS/DSCP。

/* 匹配目的IP 192.168.1.0/24，协议为TCP */
struct rte_flow_item_ipv4 ip_spec = {
    .hdr.dst_addr = rte_cpu_to_be_32(0xc0a80100),  /* 192.168.1.0 */
    .hdr.next_proto_id = 6,  /* TCP */
};
struct rte_flow_item_ipv4 ip_mask = {
    .hdr.dst_addr = rte_cpu_to_be_32(0xffffff00),  /* /24掩码 */
    .hdr.next_proto_id = 0xff,  /* 精确匹配协议 */
};

3.4 TCP/UDP端口匹配

L4端口匹配使用rte_flow_item_tcp或rte_flow_item_udp结构体。核心字段为源端口（hdr.src_port）和目的端口（hdr.dst_port）。

• 端口范围匹配：DPDK原生不支持直接写端口范围（如1024-65535），需要通过掩码或使用RSS扩展实现。
• 常见误区：TCP和UDP不能同时出现在同一个Pattern中。如果需要匹配任意L4协议，应使用rte_flow_item_any。

/* 匹配目的TCP端口 80 */
struct rte_flow_item_tcp tcp_spec = {
    .hdr.dst_port = rte_cpu_to_be_16(80),
};
struct rte_flow_item_tcp tcp_mask = {
    .hdr.dst_port = rte_cpu_to_be_16(0xffff),
    .hdr.src_port = 0,  /* 不匹配源端口 */
};

3.5 完整Pattern示例与调试清单

以下是一个完整的四层匹配Pattern，用于匹配“来自VLAN 100、目的IP 10.0.0.0/24、目的TCP端口443”的流量：

struct rte_flow_item pattern[] = {
    /* 1. 以太网头 - 必须指定EtherType为VLAN */
    [0] = {
        .type = RTE_FLOW_ITEM_TYPE_ETH,
        .spec = &eth_spec,
        .mask = &eth_mask,
    },
    /* 2. VLAN头 */
    [1] = {
        .type = RTE_FLOW_ITEM_TYPE_VLAN,
        .spec = &vlan_spec,
        .mask = &vlan_mask,
    },
    /* 3. IPv4头 */
    [2] = {
        .type = RTE_FLOW_ITEM_TYPE_IPV4,
        .spec = &ip_spec,
        .mask = &ip_mask,
    },
    /* 4. TCP头 */
    [3] = {
        .type = RTE_FLOW_ITEM_TYPE_TCP,
        .spec = &tcp_spec,
        .mask = &tcp_mask,
    },
    /* 5. 结束标记 */
    [4] = {
        .type = RTE_FLOW_ITEM_TYPE_END,
    },
};