TSO和GSO

Posted 2022-10-15

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了TSO和GSO相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

TSO(TCP Segmentation Offload): 是一种利用网卡来对大数据包进行自动分段，降低CPU负载的技术。其主要是延迟分段。

GSO(Generic Segmentation Offload): GSO是协议栈是否推迟分段，在发送到网卡之前判断网卡是否支持TSO，如果网卡支持TSO则让网卡分段，否则协议栈分完段再交给驱动。 如果TSO开启，GSO会自动开启。

查看tso和gso是否开启

[root@localhost ~]# ethtool -k enp4s0f3

Features for enp4s0f3:

rx-checksumming: on

tx-checksumming: on

tx-checksum-ipv4: off [fixed]

tx-checksum-ip-generic: on

tx-checksum-ipv6: off [fixed]

tx-checksum-fcoe-crc: off [fixed]

tx-checksum-sctp: on

scatter-gather: on

tx-scatter-gather: on

tx-scatter-gather-fraglist: off [fixed]

tcp-segmentation-offload: on

tx-tcp-segmentation: on

tx-tcp-ecn-segmentation: off [fixed]

tx-tcp-mangleid-segmentation: on

tx-tcp6-segmentation: on

generic-segmentation-offload: on

GSO开启， TSO开启: 协议栈推迟分段，并直接传递大数据包到网卡，让网卡自动分段

GSO开启， TSO关闭: 协议栈推迟分段，在最后发送到网卡前才执行分段

GSO关闭， TSO开启: 同GSO开启， TSO开启

GSO关闭， TSO关闭: 不推迟分段，在tcp_sendmsg中直接发送MSS大小的数据包

tcpdump抓包路径：

rx端： Wire -> NIC -> tcpdump -> netfilter/iptables

tx端： iptables -> tcpdump -> NIC -> Wire

网卡收发包流程，网卡--驱动--协议栈

TSO和GSO_协议栈

2个概念

MTU：链路层具有最大传输单元MTU这个特性，限制了数据帧的最大长度，不同的网络类型都有一个上限值。如以太网Ethernet II和802.3规范对帧中的数据字段长度都有一个限制，其最大值分别是1500和1492个字节。如果IP层有数据包要传，而且数据包的长度（包括IP头）超过了MTU，那么IP层就要对数据包进行分片（fragmentation）操作，使每一片的长度都小于或等于MTU。

MSS：TCP 数据包每次能够传输的最大数据分段称为 MSS （Maxitum Segment Size），为了达到最佳的传输效能，在建立 TCP 连接时双方协商 MSS 值，双方提供的 MSS 值的最小值为这次连接的最大 MSS 值。MSS 往往基于 MTU 计算出来，通常 MSS=MTU-sizeof(IP Header)-sizeof(TCPHeader)=1500-20-20=1460

IP分片产生的原因是网络层的MTU；TCP分段产生原因是MSS.

IP分片由网络层完成，也在网络层进行重组；TCP分段是在传输层完成，并在传输层进行重组.

故采用TCP协议进行数据传输，是不会造成IP分片的。若数据过大，只会在传输层进行数据分段，到了IP层就不用分片。

而我们常提到的IP分片是由于UDP传输协议造成的，因为UDP传输协议并未限定传输数据报的大小。

通常在三次握手的过程中，server端发出的ack+syn报文中会有MSS的协商，此处协商的MSS为1460，因为MTU是1500-20（IP头）-20（TCP头）

TSO和GSO_协议栈_02