如何使用RSS提升DPDK應用的性能

這期內(nèi)容當中小編將會給大家?guī)碛嘘P如何使用RSS提升DPDK應用的性能，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

什么是RSS

RSS(Receive Side Scaling)是一種能夠在多處理器系統(tǒng)下使接收報文在多個CPU之間高效分發(fā)的網(wǎng)卡驅(qū)動技術。

• 網(wǎng)卡對接收到的報文進行解析，獲取IP地址、協(xié)議和端口五元組信息

• 網(wǎng)卡通過配置的HASH函數(shù)根據(jù)五元組信息計算出HASH值,也可以根據(jù)二、三或四元組進行計算。

• 取HASH值的低幾位(這個具體網(wǎng)卡可能不同)作為RETA(redirection table)的索引

• 根據(jù)RETA中存儲的值分發(fā)到對應的CPU

下圖描述了完整的處理流程：

基于RSS技術程序可以通過硬件在多個CPU之間來分發(fā)數(shù)據(jù)流，并且可以通過對RETA的修改來實現(xiàn)動態(tài)的負載均衡。

在DPDK中配置RSS

DPDK支持設置靜態(tài)hash值和配置RETA。 不過DPDK中RSS是基于端口的，并根據(jù)端口的接收隊列進行報文分發(fā)的。 例如我們在一個端口上配置了3個接收隊列(0,1,2)并開啟了RSS，那么 中就是這樣的:

{0,1,2,0,1,2,0.........}

運行在不同CPU的應用程序就從不同的接收隊列接收報文，這樣就達到了報文分發(fā)的效果。

在DPDK中通過設置rte_eth_conf中的mq_mode字段來開啟RSS功能， rx_mode.mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS。

當RSS功能開啟后，報文對應的rte_pktmbuf中就會存有RSS計算的hash值，可以通過pktmbuf.hash.rss來訪問。 這個值可以直接用在后續(xù)報文處理過程中而不需要重新計算hash值，如快速轉發(fā)，標識報文流等。

RETA是運行時可配置的，這樣應用程序就可以動態(tài)改變CPU對應的接收隊列，從而動態(tài)調(diào)節(jié)報文分發(fā)。 具體通過PMD模塊的驅(qū)動進行配置，例如ixgbe_dev_rss_reta_update 和ixgbe_dev_rss_reta_query。

對稱RSS

在網(wǎng)絡應用中，如果同一個連接的雙向報文在開啟RSS之后被分發(fā)到同一個CPU上處理，這種RSS就稱為對稱RSS。 對于需要為連接保存一些信息的網(wǎng)絡應用來說，對稱RSS對性能提升有很大幫助。 如果同一個連接的雙向報文被分發(fā)到不同的CPU，那么兩個CPU之間共享這個連接的信息就會涉及到鎖，而鎖顯然是會影響性能的。

RSS一般使用Toeplitz哈希算法，該算法有兩個輸入：一個默認的hash key和從報文中提取的五元組信息。 DPDK使用的默認hash key是微軟推薦的，具體定義見lib/librte_pmd_e1000/igb_rxtx.c:1539， 同一個連接的不同方向使用這個默認值計算出來的hash值是不一樣的。

具體講就是{src: 1.1.1.1, dst: 2.2.2.2, srcport: 123, dstport: 456}和{src: 2.2.2.2, dst: 1.1.1.1, srcport: 456, dstport: 123} 計算出來的hash值是不一樣的，hash值不一樣就會導致兩個方向的報文被分發(fā)到不同的接收隊列，由不同的CPU進行處理。

如果想達到對稱RSS的效果，那么需要使用其他hash key替換掉DPDK目前使用的。

這里給出hash key的值。

static uint8_t rss_intel_key[40] = { 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, 0x6D, 0x5A, };

上述就是小編為大家分享的如何使用RSS提升DPDK應用的性能了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注億速云行業(yè)資訊頻道。