基于DPDK的高效数据包捕获技术分析与应用

被NFV的论文折磨了两天，今天上午看了两篇DPDK的综述。

传统的包捕获机制

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1. BPF

• 两个组成部分：转发部分和过滤部分。
• 转发部分负责从链路层提取数据包并转发给过滤部分。
• 过滤部分根据过滤规则，决定包的转发或者丢弃，然后交给应用层。
• 缺点：所有动作都在内核中完成。可移植性差。

2. libpcap

• 将网卡设置为混杂模式，拷贝所有流经网卡的数据包。
• 用BPF过滤后交付内核中的数据包缓冲区。
• 应用程序通过系统调用的方式，从数据包缓冲区来获取数据包。
• 缺点：浪费CPU周期。

2. pf_ring

• 应用程序直接访问内核。
• 内核中添加用socket区分的环形缓冲区。网卡中的数据包直接拷贝到对应socket的缓冲区中。
• 应用程序通过接口函数直接获得相应缓冲区的数据包。
• 缺点：预处理仍然在内核中。

Intel DPDK

• 用户空间的进程直接访问网卡。
• 不是协议栈。

DPDK的四个技术点

• hugetlbpage：大页内存，提高内存利用率，重点了解。
• uio：大部分驱动程序都在用户空间，少部分程序在内核。
• CPU亲和：线程绑定到cpu的某一个核心上。
• Zero copy：零拷贝，数据包从NIC直接到用户空间。

关于DPDK的一些部件以后会深入了解在此就不赘述了。