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DPDK

一些开源实现

  1. mTCP
  2. IWIP
  3. Seastar
  4. F-Stack

基于OS内核的转发技术有哪些问题？

  1. 局部性(缓存)失效的问题 网络处理往往运行在多核环境中，一个数据包的生命周期可能会运转在多个核上，比如驱动处理在Core0，内核处理在Core1，用户态处理在Core2，这样 跨越多个核心，CPU缓存可能会失效。再加上NUMA的影响，这个问题可能会更加严重。

  2. 中断导致的开销和锁 网口收到报文，会产生硬件中断，级别越高，可以打断相对优先级较低的软中断和其他系统调用。这些硬件中断会导致系统上下文频繁切换。同时任务切换 往往对应同步和加锁。这些都会带来严重的消耗，特别是大量短🔗会导致系统性能急剧下降。

  3. 内存多次拷贝导致的开销 基于OS内核的转发，数据包的路径是: 网口->DMA->内核缓冲区->用户态空间。

DPDK技术带来的改变

  1. 用户态驱动，绕过内核驱动收包，减少内存拷贝

stack dpdk

  1. 支持 CPU 亲和性绑定，支持对多核多线程的支撑，每个核对应一个免锁队列，减少线程调度和锁的消耗
  2. 对 NUMA 的优化，尽量在处理时不跨 NUMA。
  3. 利用 HugePage 技术，减少 CacheMiss 的情况