多核CPU下基于PFRING和设备轮询机制的高性能包捕获技术研究.ppt

4.1.4 PF_RING性能分析 双核1.86GHz、Ubuntu Server 9.10、igb网卡 * 4.1.4 PF_RING性能分析 双核1.86GHz和Xeon2.5GHz、ixgbe万兆网卡 * 4.1.5 PF_RING的不足之处 目前大部分网卡都支持MSI-X技术，可以把传入的RX队列分成几个RX队列，每个队列对应一个CPU的核心。RSS技术可以通过per-flow实现各个RX队列间的负载均衡。这样的好处是可以充分利用cpu的多核优势，提高对数据包的处理速度。但是目前的PF_RING不能充分发挥这个优势。原因分析如下： * 4.1.5 PF_RING的不足之处 驱动程序仍然需要依次轮询RX Queue，而不能同时访问所有的RX Queue。操作系统需要把这些RX队列河流到一个接口供应用程序读取。当需要处理超大流量数据的时候，多核CPU的单核占用率很高，多核性能不能充分发挥。 * 4.1.6 PF_RING支持的网络列表 Broadcom系列 Intel系列 1)e1000 2)e1000e 3)igb 4)ixgbe * 4.2 PF_RING的TNAPI的改进方案 * 4.2.1 PF_RING的TNAPI的优势 TNAPI优势 1)可以把流量分发到不同的核上，具有更好的扩展性。 2)能够同时第从每个RX队列轮询数据从而提高数据包读取性能。 3)通过PF_RING,可以实现用户态的每一个线程对应一个RX队列，避免使用信号量。 PF_RING TNAPI大概是PF_RING NAPI的2倍。在Core2Duo 1.86 GHz下可以跑出2.8Mpps（2G流量）的成绩。 * 4.2.3 PF_RING的TNAPI支持的网卡列表 千兆 Intel 82576芯片电口网卡有：E1G42ET、E1G44ET2、E1G44ET。 Intel 82580芯片电口网卡有：E1G44HT。 Intel 82575芯片电口网卡有：E1G44AT2。 万兆 Intel 82599芯片电口网卡：E10G42BT。 Intel 82598芯片电口网卡：EXPX9501AT、E10G41AT2、EXPX9502CX4。 * 4.3 PF_RING的DNA的改进方案 4.3.1 DNA简介 PF_RING DNA（Direct NIC Access）通过把网卡内存和寄存器直接映射到用户空间，这样就可以不通过NAPI，直接利用NIC NPU(Network Process Unit)从网卡拷贝数据包到DMA 的环形缓冲区。这样会降低cpu的利用率。缺点是一次只能有一个应用程序可以打开DMA的环形缓冲区，不过现在的网卡都支持多RX/TX队列，因此可以通过启动多个应用程序，每个应用程序对应一个RX/TX队列的方法来解决。 * 4.3.2 DNA的工作机制 * 4.3.2 DNA的性能分析 DNA模式下，直接利用网卡处理单元进行数据包的拷贝，降低了CPU的占用率。Luca开发了Libzero DNA 程序框架，即使在超大流量下，CPU的利用率也非常低。 由于DNA模式下，不再使用NAPI Poll，所以PF_RING的数据包过滤功能就不支持了，目前可以使用硬件层的数据包过滤，但只有intel的 82599网卡支持。 * 4.3.3 PF_RING的DNA支持的网卡列表 Intel系列 1)e1000 2)e1000e 3)igb 4)ixgbe * 4.4 PF_RING安装使用 下载地址 必威体育精装版版本5.4.5，下载网址/projects/ntop/files/PF_RING/。 * 4.4 PF_RING安装使用 目录结构 Drivers/ Drivers/Broadcom/ Drivers/Intel/ Drivers/myricom/ Kernel/??? 内核有关的补丁 Userland/? 用户空间代码 Userland/lib 用户空间库用于控制PF_RING Userland/libpcap-xxx-ring PF_RING支持的Libpcap增强库 Userland/examples/ 包计数应用（使用它作为测试使用） * 4.4 PF_RING安装使用 编译内核 解压缩PF_RING安装包，进入到Kernel目录下编译和安装内核补丁。 # tar -zxf PF_RING-5.4.5.tar.gz # cd PF_RING-5.4.5/kernel # make # sudo make install???????????? 内核安装需要root用户权限 insmod PF_RINGPATH/kernel/pf_ring.ko [transp