DPDK 网络数据包转发处理

小鱼儿 2022-12-23 07:18 132阅读 0赞

[https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/communications/data-plane-development-kit.html][https_www.intel.cn_content_www_cn_zh_communications_data-plane-development-kit.html]

[https://www.dpdk.org/][https_www.dpdk.org]

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### 软件简介 ###

Intel® DPDK 全称 Intel Data Plane Development Kit，是 Intel 提供的数据平面开发工具集，为 Intel architecture（IA）处理器架构下用户空间高效的数据包处理提供库函数和驱动的支持，它不同于Linux系统以通用性设计为目的，而是专注于网络应用中数据包的高性能处理。目前已经验证可以运行在大多数Linux操作系统上，包括FreeBSD 9.2、Fedora release18、Ubuntu 12.04 LTS、RedHat Enterprise Linux 6.3和Suse EnterpriseLinux 11 SP2等。DPDK使用了BSDLicense，极大的方便了企业在其基础上来实现自己的协议栈或者应用。

需要强调的是，DPDK应用程序是运行在用户空间上利用自身提供的数据平面库来收发数据包，绕过了Linux内核协议栈对数据包处理过程。Linux内核将DPDK应用程序看作是一个普通的用户态进程，包括它的编译、连接和加载方式和普通程序没有什么两样。

## 总体结构 ##

主要有以下几个核心

*  网络层模块
 *  内存管理模块
 *  内核管理模块

## 网络模块 ##

### 总体分析 ###

DPDK对从内核层到用户层的网络流程相对传统网络模块进行了特殊处理，下面对传统网络模块结构和DPDK中的网络结构做对比

传统linux网络层:

硬件中断--->取包分发至内核线程--->软件中断--->内核线程在协议栈中处理包--->处理完毕通知用户层用户层收包-->网络层--->逻辑层--->业务层

dpdk网络层:

硬件中断--->放弃中断流程  
用户层通过设备映射取包--->进入用户层协议栈--->逻辑层--->业务层

对比后总结:

dpdk优势:

*  减少了中断次数。
 *  减少了内存拷贝次数。
 *  绕过了linux的协议栈，进入用户协议栈，用户获得了协议栈的控制权，能够定制化协议栈降低复杂度

dpdk劣势

*  内核栈转移至用户层增加了开发成本.
 *  低负荷服务器不实用，会造成内核空转.

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