悲哀 作为服务器，Top 1却是fib table lookup

Posted 2021-02-09 ksiwnhiwhs

越是靠海的地方，海鲜越贵！
但那是骗外地的以种田为生的人的...
作为服务器，你敢想象系统的开销大部分都在“路由查找”上吗？

        如果你的系统中10w+条量级以上的路由表项的话，这个无可厚非，然而系统就是一个服务器，一共两块网卡，连接在一个可怜的万兆以太网中，该以太网一共两个出口，一个默认网关，一个内网网关，我勒个去，一共就2条路由...爆炸！
    
        然而该服务器的pps/tps均非常巨量，每一个数据包都要往路由表中走一趟，这其实就是例行公事！走这一趟的原始意义在于找出一个结果，告诉我我该从哪里走，为了让处理更快些，很多路由器采用了流缓存，在硬件或者软件的底层保留一个关于N元组的缓存，里面保存一个流的路由项，邻居等信息。在早期的一篇文章中，我描述了怎么在nf_conntrack中保存路由信息，一个数据包从一个接口进来，然后快速地查找缓存，找出从哪个接口出去，发出去，即可。这样就避开了查找路由表。
    
        对于服务器而言，大多数人有一种偏见，就是鄙视Netfilter，鄙视conntrack，这绝对是一种偏见，我也承认conntrack的效率低下，但这绝对不是Netfilter的错！很多人把iptables和Netfilter混为一谈，这是极其错误的，坏了Netfilter名声的仅仅是iptables的filter而已，我前任公司的老师在6年前就告诉过我，10000条iptables可以让系统的网络性能下降一半！后来我确实证实了这个，因为iptables是通过Netfilter实现的，所以就觉得Netfilter性能低下，我后来移植了nf-HiPAC，也是基于Netfilter，加了50000条规则，性能却几乎没有任何损失！
        因此，iptables的性能损失在于其线性结构，而与Netfilter完全无关！不管怎么说，在网络领域大行其道的Netfilter在服务器领域却被无情蔑视，事实上，Netfilter更多的是想用于服务器的。你可以试试看，只要你对开发人员说用Netfilter就可以搞定什么的时候，他们一定会站起来跟你嚷嚷，这样效率太低，这样不合理，这样太复杂之类的反驳如同暴风骤雨，大珠小珠落玉盘！
    
        好了，扯远了，我们现在忘掉Netfilter，我暂时也加入蔑视一族。我们的目标是绕开每一个数据包的路由查找，而又不想用Netfilter，那么怎么办？！事实上，对于服务器而言，有一个天然的缓存，那就是socket！既然你不想查路由，也不想引入Netfilter查缓存，如果你连socket都不想查，我觉得你可以成仙玩瞬间移动了。socket查找既然最终必不可少，那就把所有的东西都扔到socket里面，第一个包查找到路由的时候，就把路由项存在socket里面，后面的数据包直接取而用之！
    
        不过我还是建议使用基于Netfilter的流缓存，将socket也保存在里面，囊括一切。不要鄙视Netfilter，特别是在服务器，如果做转发设备，Netfilter可能真会成为瓶颈，但是对于服务器，应用的处理能力完全比不上Netfilter，充其量是一个量级，这要不要学iptables，不会带来任何性能问题。你自己想啊，应用程序会受制于各种计算，磁盘IO，日志，统计...任何一个延迟都会拖慢整体，而协议栈的处理是软中断驱动的，完全异步。对于转发设备，pps是指标中的根本，这意味着引入的哪怕纳秒级的性能损伤都会影响整体。

再分享一下我老师大神的人工智能教程吧。零基础！通俗易懂！风趣幽默！还带黄段子！希望你也加入到我们人工智能的队伍中来！https://blog.csdn.net/jiangjunshow