关于dpdk
2019-12-01Data Plane Development Kit
背景
传统网络设备的局限：基于ASIC进行高速数据转发，迭代慢，bug修复慢，封闭，难维护。
X86等平台的优势：万物皆可虚拟化，包括路由交换防火墙等系统，物理接口已经具备10GE的转发能力。
传统网络设备与计算平台融合的问题：转发的数据的行为需要系统内核控制产生大量系统中断并直接导致CPU介入，高速转发时资源占用率高，转发效率低下。
为解决以上问题，dpdk提供了在X86、ARM等平台进行数据高速转发的方案。
原理
dpdk提供了一种绕过内核的数据处理方式：
左边是原来的方式数据从 网卡 -> 驱动 -> 协议栈 -> Socket接口 -> 业务
右边是DPDK的方式，基于UIO（Userspace I/O）旁路数据。数据从 网卡 -> DPDK轮询模式-> DPDK基础库 -> 业务
用户态的好处是易用开发和维护，灵活性好。并且Crash也不影响内核运行，鲁棒性强。
DPDK支持的CPU体系架构：x86、ARM、PowerPC（PPC）
DPDK支持的网卡列表：https://core.dpdk.org/supported/，我们主流使用Intel 82599（光口）、Intel x540（电口）
UIO
为了让驱动运行在用户态，Linux提供UIO机制。使用UIO可以通过read感知中断，通过mmap实现和网卡的通讯。
PMD
DPDK的UIO驱动屏蔽了硬件发出中断，然后在用户态采用主动轮询的方式，这种模式被称为PMD（Poll Mode Driver）。
UIO旁路了内核，主动轮询去掉硬中断，DPDK从而可以在用户态做收发包处理。带来Zero Copy、无系统调用的好处，同步处理减少上下文切换带来的Cache Miss。
运行在PMD的Core会处于用户态CPU100%的状态
网络空闲时CPU长期空转，会带来能耗问题。所以，DPDK推出Interrupt DPDK模式。
Interrupt DPDK：
结束
dpdk比较难上手，涉及到驱动级别的代码编写，目测不适合我，所以只简单记录，知道有这种高科技就好了。