计算机网络基础 — Smart NIC — TSOGSOLROGRO 卸载技术

Posted 2021-08-17 范桂飓

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• 网络功能卸载
• TSO（TCP Segmentation Offload）
• GSO（Generic Segmentation Offload）
• LRO（Large Receive Offload）
• GRO （Generic Receive Offload）

网络功能卸载

为适应高速网络，现代网卡中普遍卸载了部分 L3-L4 层的处理逻辑（e.g. 校验和计算、传输层分片重组等），来减轻 Host CPU 的处理负担。甚至有些网卡（e.g. RDMA 网卡）还将整个 L4 层的处理都卸载到硬件上，以完全解放 Host CPU。得益于这些硬件卸载技术，Host OS 的网络协议栈处理才能与现有的高速网络相匹配。

TSO（TCP Segmentation Offload）

TSO（TCP Segmentation Offload）：是一种利用网卡对大数据包进行分片，从而减小 CPU 负荷的一种技术。

• TSO off 和 GSO off：
  

• TSO on：
  

GSO（Generic Segmentation Offload）

GSO（Generic Segmentation Offload）：是一种延缓分片技术。它比 TSO 更通用，原因在于它不需要硬件的支持就可以进行分片。

其过程是：首先查询网卡是否支持 TSO 功能，如果硬件支持 TSO 则使用网卡的硬件分片能力执行分片；如果网卡不支持 TSO 功能，则将分片的执行，延缓到了将数据推送到网卡的前一刻执行。

• TSO off and GSO on：一个大的网络包直到进入网卡前的最后一步才进行了分片。

LRO（Large Receive Offload）

LRO（Large Receive Offload）：将网卡接收到的多个数据包合并成一个大的数据包，然后再传递给网络协议栈处理的技术。这样提系统接收数据包的能力，减轻 CPU 负载。

• LRO off and GRO off
  

• LRO on：数据一进入网卡立刻进行了合并。
  

GRO （Generic Receive Offload）

GRO （Generic Receive Offload）：是 LRO 的软实现，GRO 的合并条件更加的严格和灵活。

• GRO on