多核cpu下基于pf_ring和設(shè)備輪詢機制的高性能包捕獲技-免費閱讀
【正文】 :49:2203:49:22January 24, 2023 ? 1意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 2023年 1月 上午 3時 49分 :49January 24, 2023 ? 1少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。 上午 3時 49分 22秒 上午 3時 49分 03:49: ? 沒有失敗，只有暫時停止成功！。 03:49:2203:49:2203:491/24/2023 3:49:22 AM ? 1以我獨沈久，愧君相見頻。 ./configure make sodu make install rpm qa libpcap 查看安裝的 libpcap，如果有 libpcap則強制卸載 rpm e libpcap nodefs cd ../libpcap ./configure make sudo make install 46 美亞柏科 股票代碼： 300188 PF_RING安裝使用 進(jìn)入到 userland/examples目錄編譯例子程序。缺點是一次只能有一個應(yīng)用程序可以打開 DMA的環(huán)形緩沖區(qū)，不過現(xiàn)在的網(wǎng)卡都支持多 RX/TX隊列，因此可以通過啟動多個應(yīng)用程序，每個應(yīng)用程序?qū)?yīng)一個RX/TX隊列的方法來解決。在Core2Duo GHz下可以跑出 （ 2G流量）的成績。但是目前的 PF_RING不能充分發(fā)揮這個優(yōu)勢。 23 美亞柏科 股票代碼： 300188 PF_RING工作機制 3)支持集群功能。 PF_RING可以把從一個網(wǎng)絡(luò)接口抓到的數(shù)據(jù)包分發(fā)到多個 cpu核心或者線程中，以提高數(shù)據(jù)包處理能力。 激活輪詢進(jìn)程， 對該網(wǎng)卡進(jìn)行輪詢（處理緩沖隊列） 。 數(shù)據(jù)包最短長度為 46Bytes，則每秒產(chǎn)生的中斷數(shù)目為： 80M bits/s / (8 Bits/Byte * 46 Byte) = 217391 個中斷 /s。 BPF過濾器根據(jù)用戶已經(jīng)定義好的過濾規(guī)則對數(shù)據(jù)包進(jìn)行逐一匹配 ， 匹配成功則放入內(nèi)核緩沖區(qū) (一次拷貝 )， 并傳遞給用戶緩沖區(qū) （ 又一次拷貝 ） ， 匹配失敗則直接丟棄 。 應(yīng)用： Sniffer、 Wireshark、 Snort、 Tcpdump等。參與的項目有抽查工具、 NF7800、 NF9300、 NF9600等。本文從 Linux/Unix平臺下的 Libpcap網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包捕獲函數(shù)庫入手，研究 Linux/Unix平臺下高性能的數(shù)據(jù)包捕獲解決方案。 網(wǎng)絡(luò)分接頭從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序中收集數(shù)據(jù)拷貝， 數(shù)據(jù)過濾器決定是否接受該數(shù)據(jù)包。 /* 第五步：對捕獲的數(shù)據(jù)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化成以太數(shù)據(jù)包類型 */ eth = (struct lib_ether_hdr *)ptr。 13 美亞柏科 股票代碼： 300188 NAPI的工作機制 經(jīng)過分析， 發(fā)現(xiàn)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中， 丟包率上升的原因是在捕包過程中， CPU一直處于接收中斷狀態(tài)， 而沒有把時間用于處理數(shù)據(jù)包的過程中來， 也就是進(jìn)入了系統(tǒng)中斷活鎖狀態(tài)。 16 美亞柏科 股票代碼： 300188 NAPI的性能分析 ? 優(yōu)點 NAPI技術(shù)的使用減少了中斷的數(shù)目，讓整個操作系統(tǒng)不必花費太多的時間在中斷現(xiàn)場的保護(hù)和恢復(fù)上，以便把贏得的時間用來在我網(wǎng)絡(luò)層上的處理數(shù)據(jù)的傳輸，確實大幅度增強了數(shù)據(jù)包捕獲能力和系統(tǒng)響應(yīng)速度。 21 美亞柏科 股票代碼： 300188 PF_RING工作機制 ? PF_RING的邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示： PF_RING基本原理是將網(wǎng)卡接收的數(shù)據(jù)包存儲在一個環(huán)狀緩存，這也是為什么叫 RING的原因，這個環(huán)狀緩存有兩個接口，一個供網(wǎng)卡向其中寫數(shù)據(jù)包，另一個為應(yīng)用層程序提供讀取數(shù)據(jù)包的接口，讀取數(shù)據(jù)包的接口通過 mmap函數(shù)（將一個文件或其它對象映射進(jìn)內(nèi)存）實現(xiàn)的。 25 美亞柏科 股票代碼： 300188 PF_RING工作模式 ? 模式 0 26 美亞柏科 股票代碼： 300188 PF_RING工作模式 ? 模式 1和模式 2 27 美亞柏科 股票代碼： 300188 PF_RING性能分析 ? I3 虛擬 4核 、 RH 、 e1000e網(wǎng)卡 28 美亞柏科 股票代碼： 300188 PF_RING性能分析 ? I3 虛擬 4核 、 RH 、 e1000e網(wǎng)卡 29 美亞柏科 股票代碼： 300188 PF_RING性能分析 ? 雙核 、 Ubuntu Server 、 e1000網(wǎng)卡 30 美亞柏科 股票代碼： 300188 PF_RING性能分析 ? 雙核 、 Ubuntu Server 、 igb網(wǎng)卡 31 美亞柏科 股票代碼： 300188 PF_RING性能分析 ? 雙核 、 ixgbe
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