Linux系统针对网卡中断的优化处理

简介:

中断:

当网卡接收到数据包后,会触发硬中断,通知CPU来收包。硬中断是一个CPU和网卡交互的过程。这其实会消耗CPU资源。特别是在使用速度极快的万兆网卡之后,大量的网络交互使得CPU很大一部分资源消耗在网卡中断处理上。此时,瓶颈并不在网卡,而是在CPU上。因此,现在的网卡都采用多队列的技术,用于充分利用多核心CPU。

中断的详细解释:《Linux的中断和异常扫盲笔记

SMP IRQ affinity

为了防止多个设置发送相同的中断, Linux设计了一套中断请求系统, 使得计算机系统中的每个设备被分配了各自的中断号, 以确保它的中断请求的唯一性. 从2.4 内核开始, Linux改进了分配特定中断到指定的处理器(或处理器组)的功能. 这被称为SMP IRQ affinity, 它可以控制系统如何响应各种硬件事件. 允许你限制或者重新分配服务器的工作负载, 从而让服务器更有效的工作.。

以网卡中断为例,在没有设置SMP IRQ affinity时, 所有网卡中断都关联到CPU0, 这导致了CPU0负载过高,而无法有效快速的处理网络数据包,导致了瓶颈。 通过SMP IRQ affinity, 把网卡多个中断分配到多个CPU上,可以分散CPU压力,提高数据处理速度。

RPS和RFS

RPS(Receive Packet Steering)

RFS主要是把软中断的负载均衡到各个cpu,简单来说,是网卡驱动对每个流生成一个hash标识,这个HASH值得计算可以通过四元组来计算(SIP,SPORT,DIP,DPORT),然后由中断处理的地方根据这个hash标识分配到相应的CPU上去,这样就可以比较充分的发挥多核的能力了。通俗点来说就是在软件层面模拟实现硬件的多队列网卡功能如果网卡本身支持多队列功能的话RPS就不会有任何的作用。该功能主要针对单队列网卡多CPU环境,如网卡支持多队列则可使用SMP irq affinity直接绑定硬中断。

RFS(Receive Flow Steering)

由于RPS只是单纯的把同一流的数据包分发给同一个CPU核来处理了,但是有可能出现这样的情况,即给该数据流分发的CPU核和执行处理该数据流的应用程序的CPU核不是同一个:数据包均衡到不同的cpu,这个时候如果应用程序所在的cpu和软中断处理的cpu不是同一个,此时对于cpu cache的影响会很大。

这时候就需要RFS来配合使用了,这也是Tom提交的内核补丁,它是用来配合RPS补丁使用的,是RPS补丁的扩展补丁,它把接收的数据包送达应用所在的CPU上,提高cache的命中率。这两个补丁往往都是一起设置,来达到最好的优化效果, 主要是针对单队列网卡多CPU环境

转载请注明:旅途@KryptosX » Linux系统针对网卡中断的优化处理

目录
相关文章
|
6天前
|
资源调度 JavaScript 搜索推荐
Linux系统之部署envlinks极简个人导航页
【4月更文挑战第11天】Linux系统之部署envlinks极简个人导航页
40 2
|
9天前
|
缓存 Linux 测试技术
安装【银河麒麟V10】linux系统--并挂载镜像
安装【银河麒麟V10】linux系统--并挂载镜像
59 0
|
9天前
|
监控 Unix Linux
Linux操作系统调优相关工具(四)查看Network运行状态 和系统整体运行状态
Linux操作系统调优相关工具(四)查看Network运行状态 和系统整体运行状态
26 0
|
7天前
|
存储 算法 Linux
【实战项目】网络编程:在Linux环境下基于opencv和socket的人脸识别系统--C++实现
【实战项目】网络编程:在Linux环境下基于opencv和socket的人脸识别系统--C++实现
20 6
|
2天前
|
运维 网络协议 Unix
18.系统知识-Linux常用命令
18.系统知识-Linux常用命令
|
11天前
|
Prometheus 监控 Cloud Native
【Linux】查看系统内存命令(详细讲解)
【Linux】查看系统内存命令(详细讲解)
|
12天前
|
域名解析 监控 网络协议
Linux网卡与IP地址:通往网络世界的通行证 🌐
探索Linux网卡与IP地址关系,理解网卡作为网络通信的关键。Linux网卡需配置IP地址以实现唯一标识、通信、路由、安全管理和网络服务。无IP地址时,网卡在特定情况如局域网服务、网络监控、无线认证和网络启动可有限工作,但通用功能受限。配置IP地址通常通过`ifconfig`(传统)或`ip`(现代)命令,永久配置需编辑网络配置文件。配置错误如IP冲突、子网掩码错误、默认网关和DNS配置不当可能导致服务中断、网络拥堵、安全漏洞和数据丢失。重视网络配置的正确与安全至关重要。
Linux网卡与IP地址:通往网络世界的通行证 🌐
|
14天前
|
Linux API C语言
FFmpeg开发笔记(一)搭建Linux系统的开发环境
本文指导初学者如何在Linux上搭建FFmpeg开发环境。首先,由于FFmpeg依赖第三方库,可以免去编译源码的复杂过程,直接安装预编译的FFmpeg动态库。推荐网站<https://github.com/BtbN/FFmpeg-Builds/releases>提供适用于不同系统的FFmpeg包。但在安装前,需确保系统有不低于2.22版本的glibc库。详细步骤包括下载glibc-2.23源码,配置、编译和安装。接着,下载Linux版FFmpeg安装包,解压至/usr/local/ffmpeg,并设置环境变量。最后编写和编译简单的C或C++测试程序验证FFmpeg环境是否正确配置。
35 8
FFmpeg开发笔记(一)搭建Linux系统的开发环境
|
11月前
|
存储 负载均衡 算法
Linux内核17-硬件如何处理中断和异常
Linux内核17-硬件如何处理中断和异常