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时间:2024-12-24 07:11:39 编辑:真正abjb指标源码 来源:席位号指标源码

1.什么是源码DPDK?DPDK的原理及学习学习路线总结
2.关于vpp中dpdk接口注册流程解析
3.linux源码解读(三十二):dpdk原理概述(一)
4.DPDK 环境部署
5.DPDK-VPP 学习笔记-01
6.网络IO高速转发之DPDK入门指南

dpdk 源码

什么是DPDK?DPDK的原理及学习学习路线总结

       DPDK,全称为Data Plane Development Kit,源码是源码一个旨在提升数据包处理性能的软件库。对于不同角色的源码用户,它有着多样的源码应用场景。在多核处理器上,源码thinkphp 项目源码DPDK通过User Space下的源码应用程序,利用自有的源码数据面库,避开Linux内核的源码协议栈,直接处理数据包,源码从而显著提高数据传输效率。源码

       DPDK的源码核心原理在于,它针对公有云和NFV等场景,源码针对通用服务器(COTS)的源码CPU核心,优化了网络数据包的源码收发流程。传统网络设备通常采用NP处理器,通过硬件电路高效处理,而DPDK则为CPU密集型系统提供了一种新的解决方案,避免了内核态与用户态切换以及内存拷贝导致的性能瓶颈。

       DPDK源码主要包含库、驱动程序、应用程序、配置文件和工具等,涵盖了从基础库到高级功能的方方面面。学习DPDK,可以从理解其PCI原理、测试工具如testpmd和l3fwd,以及实现DNS、高性能网关和半虚拟化加速等实战项目开始。

       总的来说,DPDK的学习路线包括理解其基础架构,深入PCI和驱动原理,实践典型应用,以及结合现代技术的优化。获取更详细的资料和教程,可以参考相关链接中的资源。

关于vpp中dpdk接口注册流程解析

       vpp 是一个高效的包处理转发框架,支持多种接口类型,其中应用最广泛的便是 dpdk。dpdk 通过接管网卡驱动实现内核旁路,提供报文收发加速机制。在 vpp 中,dpdk 作为插件实现,通过 make install-ext-deps 构建过程中自动集成 dpdk。

       dpdk 初始化在 /src/plugins/dpdk/device/init.c 文件中,dpdk 的测心率的源码 eal 环境通过调用 rte_eal_init 函数实现。dpdk_config 函数负责参数解析,dpdk_config 函数通过宏 VLIB_CONFIG_FUNCTION 注入,vpp 启动时自动调用,将参数传递给 rte_eal_init 进行初始化。

       vpp 的接口层分为硬件层和软件层,硬件层通过 device class 描述硬件驱动,软件层通过 interface class 描述链路层。硬件设备用 vnet_hw_interface_t 结构体描述,软件层接口用 vnet_sw_interface_t 描述。接口统一管理在 vnet_interface_main_t 结构体中,该结构体定义了硬件接口和软件接口的数组。

       接口初始化在 vnet_interface_init 函数中进行,此函数除了初始化接口参数,还会将 dpdk 设备的 tx_function 赋值给 device class,决定后续的发包执行函数。

       dpdk 接口初始化在 dpdk_lib_init 函数中完成,主要步骤包括初始化 dpdk_device_t 结构体,调用 ethernet_register_interface 注册接口,配置网卡参数,并为接口分配收包线程。

       dpdk 收包通过 input node dpdk_input_node 实现,dpdk_device_input 函数完成实际的收包操作,通常将报文传递给下一个 node,如 ethernet_input node。

       dpdk 发包逻辑相对复杂,dpdk 的发包并未直接在插件中实现专门的 output node,而是通过接口 tx_function 赋值,最终在 vpp 的发送流程中实现。在发送报文时,接口的 output node 和 tx node 会在 vnet_register_interface 注册接口时一同注册,其中 output node 的执行函数是 vnet_interface_output_node,tx node 的函数则由 vnet_device_class_t 定义。

       发送流程以 ip4 报文为例,处理完 ip4 报文后,通常下一个节点为 ip4-lookup 进行路由查找。在 interface-output node 中,通过 buffer->sw_if_index[VNET_TX] 的值确定发送接口,并执行对应的 output node。

       在 interface output node 的执行函数中,接口的 output node index 通过调用 vnet_per_buffer_interface_output_hw_interface_add_del 函数获得,该函数在 vpp 初始化过程中将接口的 output node 放置在 interface output node 后面,从而在执行函数中获取到接口 output node 的索引。

       vpp 的设计遵循分层架构,逻辑清晰,但宏定义的课外辅导 源码大量使用增加了阅读难度。 版本源码调整了 node 注册方式,通过 VLIB_NODE_FN 宏实现不同优先级的 function 设置,但这一改动也给源码阅读带来不便。接口发送节点通过 vlib_register_node 函数定义,允许不同驱动共享一个函数,方便了接口的动态添加。

       vpp 启动过程中的宏定义执行顺序影响代码结构,后续深入阅读源码时会进一步分析。如有需要,可参考相关学习资料、教学视频和交流群资源进行深入学习和交流。

linux源码解读(三十二):dpdk原理概述(一)

       Linux源码解析(三十二):深入理解DPDK原理(一)

       几十年来,随着技术的发展,传统操作系统和网络架构在处理某些业务需求时已显得力不从心。为降低修改底层操作系统的高昂成本,人们开始在应用层寻求解决方案,如协程和QUIC等。然而,一个主要问题在于基于内核的网络数据IO,其繁琐的处理流程引发了效率低下和性能损耗。

       传统网络开发中,数据收发依赖于内核的receive和send函数,经过一系列步骤:网卡接收数据、硬件中断通知、数据复制到内存、内核线程处理、协议栈层层剥开,最终传递给应用层。这种长链式处理方式带来了一系列问题,如上下文切换和协议栈开销。

       为打破这种限制,Linux引入了UIO(用户空间接口设备)机制,允许用户空间直接控制网卡,跳过内核协议栈,从而大大简化了数据处理流程。UIO设备提供文件接口,通过mmap映射内存,允许用户直接操作设备数据,实现绕过内核控制网络I/O的设想。

       DPDK(Data Plane Development Kit)正是利用了UIO的优点,如Huge Page大页技术减少TLB miss,内存池优化内存管理,Ring无锁环设计提高并发性能,以及PMD poll-mode驱动避免中断带来的开销。它采用轮询而非中断处理模式,迅雷监工网站源码实现零拷贝、低系统调用、减少上下文切换等优势。

       DPDK还注重内存分配和CPU亲和性,通过NUMA内存优化减少跨节点访问,提高性能,并利用CPU亲和性避免缓存失效,提升执行效率。学习DPDK,可以深入理解高性能网络编程和虚拟化领域的技术,更多资源可通过相关学习群获取。

       深入了解DPDK原理,可以从一系列资源开始,如腾讯云博客、CSDN博客、B站视频和LWN文章,以及Chowdera的DPDK示例和腾讯云的DPDK内存池讲解。

       源:cnblogs.com/thesevenths...

DPDK 环境部署

       所有安装基于root用户

       在部署DPDK环境时,系统应设置为root权限执行操作,以确保对系统底层资源的访问。

       虚拟机配置

       包括网卡配置、CPU配置与内存配置。在虚拟机中,正确配置网卡、选择适当的CPU型号以及分配足够的内存,为DPDK环境的高效运行奠定基础。

       网卡配置

       虚拟机配置中,应确保网卡处于合适的模式,以适应DPDK的高性能网络需求。

       CPU配置

       根据DPDK的性能要求,选择合适的CPU型号,确保虚拟机具备支持DPDK的多核处理能力。

       内存配置

       分配足够的大页内存,以提升DPDK的性能,避免内存访问瓶颈。

       安装依赖软件

       安装openssl与DPDK相关的依赖库。完成依赖软件的安装,确保DPDK的正常运行。

       配置vfio

       开启vfio,通过配置vfio和vfio-pci,实现虚拟机对物理硬件的直接访问,以提升网络性能。

       下载与编译DPDK

       下载DPDK源码,并进行编译。此过程确保DPDK与系统环境兼容,空间源码怎么解压提高性能。

       测试

       执行DPDK测试,验证其配置与功能是否正常。测试结果通常包括DPDK的性能指标,如网络吞吐量等。

       下载编译igb_uio驱动

       编译igb_uio驱动,以便与DPDK集成使用,增强网络设备的兼容性与性能。

       DPDK流量测试

       在虚拟机环境中运行DPDK流量测试。通过开启两个窗口,分别模拟发送与接收数据包,观察DPDK的性能表现。测试结果通常显示DPDK在高并发网络环境下的出色性能,如1.2Gbps的吞吐量。

       绑定网卡

       在测试过程中,正确绑定网卡与DPDK环境,确保数据包的高效传输与处理。

DPDK-VPP 学习笔记-

       原文链接: blog.csdn.net/force_eag...

       安装方法:

       借助CentOS使用yum安装vpp-debuginfo和vpp-devel,可选。

       源码安装:直接通过git clone至本地或下载指定版本源码。采用git clone方式和版本v..1,执行make install-dep自动下载所需dpdk版本和依赖库。

       编译流程:

       编译vpp需注意:源码解压后无法编译rpm和deb安装包。需在编译前清除vpp。

       关键编译参数:查看build-data/platforms/vpp.mk与build/external/packages/dpdk.mk中的Makefile源代码,注意指定dpdk pmd mlx5支持。

       vpp使用指南:

       确认系统网卡型号,重新绑定至igb_uio驱动。

       初始化hugepages大小,推荐使用默认的2M页面,分配M。

       启动与操作:

       启动vpp。

       vppctl常用命令示例:针对具体接口名称(如GigabitEthernet5/0/0或TenGigabitEthernet5/0/0)。

       配置文件与学习资源:

       参考:FD.io VPP v..1,高性能网络开发框架,提升技术层次。

       深入学习资料、教学视频和学习路线图,涵盖dpdk、网络协议栈、vpp、OvS、DDos、NFV、虚拟化、高性能等内容,免费分享至学习交流群。

网络IO高速转发之DPDK入门指南

       DPDK(Data Plane Development Kit)是Intel推出的数据平面开发工具集,专为提升网络数据包处理性能而设计。随着云计算的兴起和网络设备向通用处理器平台的演进,高性能的网络转发框架需求日益强烈。本文将从DPDK的产生背景、技术解析及实践应用角度,深入探讨其如何解决网络IO性能瓶颈。

       网络IO的处境和趋势:云计算产业的蓬勃发展推动了NFV技术的应用,共享硬件设备成为趋势,对高性能网络转发框架的需求日益迫切。硬件的持续发展,使得网卡从百兆速率跃升至万兆,CPU从单核发展到多核,服务器性能大幅提升。然而,传统内核协议栈在面对这样的硬件环境时,已经无法满足性能需求。

       内核协议栈的瓶颈分析:通过深入分析内核协议栈的性能瓶颈,我们发现中断处理、内存拷贝、上下文切换、局部性失效以及内存管理等问题,是影响性能的关键因素。中断处理频繁打断软中断和系统调用,内存拷贝在数据包处理流程中占据大量时间,上下文切换开销巨大,局部性失效导致性能下降,内存管理策略也对性能产生影响。

       DPDK横空出世:为解决上述问题,DPDK应运而生。它采用用户空间高效的数据包处理模式,提供了库函数和驱动支持,绕过内核协议栈,直接在用户空间实现数据包的收发与处理。DPDK处理流程简单高效,通过旁路网卡IO,实现了性能的大幅提升。

       DPDK基本原理:DPDK通过实现控制层和数据层分离,解决了中断、上下文切换、调度等问题。引入多核技术,解决局部性失效问题,并利用NUMA亲和性减少跨内存访问。采用大页内存技术减少cache-miss,引入无锁技术解决资源竞争。DPDK主要由UIO Driver、UIO Framework、DPDK PMD和DPDK Libs & App四部分组成,分别负责驱动与框架交互、用户态轮询驱动、内存管理和应用服务。

       DPDK实践指南:为了实际应用DPDK,首先需要访问官方文档和源码。安装内核源码包和内核开发包,然后解压编译DPDK源码。执行测试程序,如l2fwd,通过设置参数来配置核心、内存通道、网卡端口和队列数,实现网络数据包的高效处理。实践过程中,可以参考官方文档或在线教程获取更多细节和指导。

一文分析DPDK跟踪库tracepoint源码

       在DPDK跟踪库tracepoint的源码分析中,关键流程包括rte_eal_trace_thread_remote_launch以及初始化过程。初始化流程由`eal_trace_init`执行,挂载`tracepoint`,其核心在于`RTE_TRACE_POINT_DEFINE`宏与`RTE_TRACE_POINT_REGISTER`定义的转换。rte_eal_trace_thread_remote_launch函数定义于`lib\librte_eal\include\rte_eal_trace.h`文件,是远程线程操作的函数。

       接着观察`__rte_trace_point_emit_header_generic`函数,通过分析其流程可以看出其主要分为两部分:获取内存区域与填充函数指针、arg指针等数据。在调用这个宏时,内存区域将用于存储时间戳及标志位等信息,然后填入由宏提供的数据类型,包括函数指针、arg指针、bits的slave_id和int型rc变量。这些操作在`rte_eal_remote_launch`函数中执行时完成,DPDK的tracepoint功能最终实现。

       为了深入理解这些细节,建议参考相关资源,如《全网讲的最好的DPDK,由简到精,系统学习,资深老师带你聊透DPDK 为什么说实现CM的挑战不在硬件而在软件》等材料,并且实际操作学习DPDK的tracepoint实现方法,通过实践深化对源码的理解。

       参考资料链接:t.csdn.cn/NhKEJ

技术干货!DPDK新手入门到网络功能深入理解

       DPDK新手入门

       一、安装

       1. 下载源码

       DPDK源文件由几个目录组成。

       2. 编译

       二、配置

       1. 预留大页

       2. 加载 UIO 驱动

       三、运行 Demo

       DPDK在examples文件下预置了一系列示例代码,这里以Helloworld为例进行编译。

       编译完成后会在build目录下生成一个可执行文件,通过附加一些EAL参数可以运行起来。

       以下参数都是比较常用的

       四、核心组件

       DPDK整套架构是基于以下四个核心组件设计而成的

       1. 环形缓冲区管理(librte_ring)

       一个无锁的多生产者,多消费者的FIFO表处理接口,可用于不同核之间或是逻辑核上处理单元之间的通信。

       2. 内存池管理(librte_mempool)

       主要职责是在内存中分配用来存储对象的pool。 每个pool以名称来唯一标识,并且使用一个ring来存储空闲的对象节点。 它还提供了一些其他的服务,如针对每个处理器核心的缓存或者一个能通过添加padding来使对象均匀分散在所有内存通道的对齐辅助工具。

       3. 网络报文缓冲区管理(librte_mbuf)

       它提供了创建、释放报文缓存的能力,DPDK应用程序可能使用这些报文缓存来存储数据包。这个缓存通常在程序开始时通过DPDK的mempool库创建。这个库提供了创建和释放mbuf的API,能用来暂存数据包。

       4. 定时器管理(librte_timer)

       这个模块为DPDK的执行单元提供了异步执行函数的能力,也能够周期性的触发函数。它是通过环境抽象层EAL提供的能力来获取的精准时间。

       五、环境抽象层(EAL)

       EAL是用于为DPDK程序提供底层驱动能力抽象的,它使DPDK程序不需要关注下层具体的网卡或者操作系统,而只需要利用EAL提供的抽象接口即可,EAL会负责将其转换为对应的API。

       六、通用流rte_flow

       rte_flow提供了一种通用的方式来配置硬件以匹配特定的Ingress或Egress流量,根据用户的任何配置规则对其进行操作或查询相关计数器。

       这种通用的方式细化后就是一系列的流规则,每条流规则由多种匹配模式和动作列表组成。

       一个流规则可以具有几个不同的动作(如在将数据重定向到特定队列之前执行计数,封装,解封装等操作),而不是依靠几个规则来实现这些动作,应用程序操作具体的硬件实现细节来顺序执行。

       1. 属性rte_flow_attr

       a. 组group

       流规则可以通过为其分配一个公共的组号来分组,通过jump的流量将执行这一组的操作。较低的值具有较高的优先级。组0具有最高优先级,且只有组0的规则会被默认匹配到。

       b. 优先级priority

       可以将优先级分配给流规则。像Group一样,较低的值表示较高的优先级,0为最大值。

       组和优先级是任意的,取决于应用程序,它们不需要是连续的,也不需要从0开始,但是最大数量因设备而异,并且可能受到现有流规则的影响。

       c. 流量方向ingress or egress

       流量规则可以应用于入站和/或出站流量(Ingress/Egress)。

       2. 模式条目rte_flow_item

       模式条目类似于一套正则匹配规则,用来匹配目标数据包,其结构如代码所示。

       首先模式条目rte_flow_item_type可以分成两类:

       同时每个条目可以最多设置三个相同类型的结构:

       a. ANY可以匹配任何协议,还可以一个条目匹配多层协议。

       b. ETH

       c. IPv4

       d. TCP

       3. 操作rte_flow_action

       操作用于对已经匹配到的数据包进行处理,同时多个操作也可以进行组合以实现一个流水线处理。

       首先操作类别可以分成三类:

       a. MARK对流量进行标记,会设置PKT_RX_FDIR和PKT_RX_FDIR_ID两个FLAG,具体的值可以通过hash.fdir.hi获得。

       b. QUEUE将流量上送到某个队列中

       c. DROP将数据包丢弃

       d. COUNT对数据包进行计数,如果同一个flow里有多个count操作,则每个都需要指定一个独立的id,shared标记的计数器可以用于统一端口的不同的flow一同进行计数。

       e. RAW_DECAP用来对匹配到的数据包进行拆包,一般用于隧道流量的剥离。在action定义的时候需要传入一个data用来指定匹配规则和需要移除的内容。

       f. RSS对流量进行负载均衡的操作,他将根据提供的数据包进行哈希操作,并将其移动到对应的队列中。

       其中的level属性用来指定使用第几层协议进行哈希:

       g. 拆包Decap

       h. One\Two Port Hairpin

       七、常用API

       1. 程序初始化

       2. 端口初始化

       3. 队列初始化

       DPDK-网络协议栈-vpp-ovs-DDoS-虚拟化技术

       DPDK技术路线视频教程地址立即学习

       一、DPDK网络

       1. 网络协议栈项目

       2.dpdk组件项目

       3.dpdk经典项目

       二、DPDK框架

       1. 可扩展的矢量数据包处理框架vpp(c/c++)

       2.DPDK的虚拟交换机框架OvS

       3.golang的网络开发框架nff-go(golang)

       4. 轻量级的switch框架snabb(lua)

       5. 高效磁盘io读写spdk(c)

       三、DPDK源码

       1. 内核驱动

       2. 内存

       3. 协议

       4. 虚拟化

       5. cpu

       6. 安全

       四、性能测试

       1. 性能指标

       2. 测试方法

       3. 测试工具DPDK相关学习资料分享:点击领取,备注DPDK

       DPDK新手入门原文链接:DPDK上手

DPDK 无锁环形队列(Ring)详解--段子解法

       在大数据处理需求日益增长的背景下,公司通常通过分布式集群来扩展服务器资源。然而,在多核服务器中,传统的锁机制并不理想。DPDK提供了一种无锁数据结构,即环形队列(Ring),尽管理解起来有些困难,尤其通过文字描述和代码实现。

       为便于理解,我尝试以幽默的段子形式来解析DPDK中的环形队列。首先,环形队列在DPDK中常用于队列管理,它具有固定大小,不同于链表的动态性。与链表队列相比,环形队列的优点包括高效性和无锁操作,但同时也存在空间固定和并发访问时可能出现的环形溢出问题。

       环形队列的应用场景包括数据传输和多线程协作。在源码中,环形队列由prod_head, prod_tail, cons_head, cons_tail四个指针标识,利用unsigned int的溢出特性,head和tail的范围为0~2^。通过rte_ring_create创建的队列以"name"标识,保证其唯一性。

       接下来,我们以单生产者/单消费者模式为例,描述了入队和出队操作。生产者负责更新prod_head和prod_tail,消费者则操作cons_head和cons_tail。生产者入队时,类似于预定房间并添加对象,出队则类似退房并移动指针。在多生产者/多消费者模式中,无锁操作通过CAS指令实现,多个CPU间的同步依赖于内存屏障。

       虽然故事化讲解有助于理解,但源码仍然是理解环形队列的最佳途径。关于多消费者出队,官方文档未详细说明,但源码提供了解答。通过这种直观的解释,DPDK的无锁环形队列概念应该更容易把握了。