DPDK 学习 网络协议栈-vpp-OvS-DDos-虚拟化专家之路

Posted 2022-04-26 勿忘初心呀

一、什么是DPDK

对于用户来说，它可能是一个性能出色的包数据处 理加速软件库；对于开发者来说，它可能是一个实践包处理新想法的创 新工场；对于性能调优者来说，它可能又是一个绝佳的成果分享平台。

DPDK 用软件的方式在通用多核处理器上演绎着数据包处理的新篇 章，而对于数据包处理，多核处理器显然不是唯一的平台。支撑包处理 的主流硬件平台大致可分为三个方向。

• 硬件加速器
• 网络处理器
• 多核处理器

在类似 IA（Intel Architecture）多核处理器为目标的平台上，网络数据包处理远早于 DPDK 而存在。从商业版的 Windows 到开源的 Linux操作系统，所有跨主机通信几乎都会涉及网络 协议栈以及底层网卡驱动对于数据包的处理。然而，低速网络与高速网 络处理对系统的要求完全不一样。

二、DPDK源码目录结构

lib/ : DPDK的库源代码

drivers/ : DPDK轮询模式驱动程序源代码

app/ : DPDK应用程序源代码

examples/ : DPDK的一些应用程序例子源代码

config/ : DPDK关于arm和x86平台的一些编译配置

buildtools/ : DPDK一些编译配置的脚本

mk/ : DPDK的Makefile

usertools/ : DPDK提供给用户的一些实用工具

三、常用术语及缩写

ACL：Access Control List，访问控制列表，是路由器和交换机接口的指令列表，用来控制端口进出的数据包；简而言之就是用来控制数据流。

SSL：Secure Sockets Layer，安全套接层，是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议，在传输层对网络连接进行加密。

RSS：Receive Side Scaling，是一种能够在多处理器系统下使接收报文在多个CPU之间高效分发的网卡驱动技术。

NUMA：Non Uniform Memory Access Architecture，非统一内存访问架构；

QOS：Quality of Service，服务质量，指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力, 是网络的一种安全机制， 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。

NIC：Network Interface Card，网卡，网卡是局域网中最基本的部件之一，它是连接计算机与网络的硬件设备。

PCI：Peripheral Component Interconnect，计算机一种标准总线，NIC就是使用的这种总线方式。

PMD：Poll Mode Drive，轮询模式驱动，DPDK就是采用的这种模式。

RTE：Run Time Environment，通过PMD实现快速分组处理数据的一个框架。

MPLS：Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换，是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由地址、转发和交换等能力。更特殊的是，它具有管理各种不同形式通信流的机制。

四、 DPDK 学习虚拟化专家之路

​​DPDK/网络协议栈/vpp/OvS/DDos/SDN/NFV/虚拟化/高性能专家之路 系统性学习​​

​​DPDK/网络协议栈 入门讲解篇​​

​​手把手带你用 DPDK 实现 tcp 网络传输​​

​​DPDK 如何支持千万级别并发，c10m的极限瓶颈在哪里？​​

DPDK 知识点学习大纲

DPDK 网络

网络协议栈项目

• dpdk-arp
• dpdk-icmp
• dpdk-udp
• dpdk-ip
• dpdk-tcp

dpdk组件项目

• dpdk-mp
• dpdk-acl
• dpdk-kni
• dpdk-timer
• dpdk-bpf
• dpdk-mbuf

dpdk经典项目

• dpdk-dns
• dpdk-gateway
• dpdk-nat
• dpdk-ddos
• dpdk-firewall
• dpdk-switch
• dpdk-pktgen

DPDK 框架

可扩展的矢量数据包处理框架vpp( c/c++)

• vpp 命令详解
• mac/ ip 转发 plugin
• ddos node
• load_balance plugin
• NAT plugin
• flowtable plugin
• vpp源码

DPDK的虚拟交换机框架OvS

• OvS三大组件ovs-vswitchd,ovsdb-server，openvswitch.ko
• OvS报文处理机制
• OvS4种数据路径
• VXLAN数据协议

golang的网络开发框架nff-go(golang)

• antiddos
• firewall
• ipsec
• netcap

轻量级的switch框架snabb( lua)

• 12vpn
• snabbnfv
• ipfix
• lwaftr

高效磁盘io读写spdk ( C )

• NVMe,1/OAT,IDXD,Virtio,VMD
• 后端块设备 NVMe/RBD/AIO
• 存储服务 bdev与Blobstore
• 存储协议 iSCSI,NVMe , vhost-scsi

DPDK 源码

内核驱动

• igb_uio
• vfio
• kni

内存

• mbuf
• mempool

协议

• ipsec
• bpf
• pci
• Flow_classify

虚拟化

• vhost
• virtio

cpu

• rcu
• ring
• sched

安全

• security
• cryptodev
• compressdev

性能测试

性能指标

• 吞吐量bps
• 拆链/建链pps
• 并发
• 最大时延
• 最小时延
• 平均时延
• 负载
• 包速fps
• 丢包率

测试方法

• 测试用例
• vpp sandbox
• perf3灌包
• rfc2544

测试工具

• perf3
• trex
• testpmd
• pktgen-dpdk

工作岗位

• 高级网络开发工程师
• DPDK开发工程师
• 云产品研发工程师
• 云基础开发工程师
• 高性能优化工程师
• SDN开发工程师
• NFV开发工程师