我是一个网络监控软件,我被开发设计出去的任务便是监管网络中出出进进的全部通讯流量。
一直以来,我工作都特别的出色,可是由于我监管的网络愈来愈巨大,网络中的通讯流量也变的愈来愈多,我刚开始有一些太忙了,慢慢产生丢包率的现象,并且近期这一现象愈发的比较严重了。
万兆流量要求
一天夜里,程序猿哥哥把我从电脑硬盘上叫了起來。
“这都几点了,你怎么还不下班了啊?”,我询问小哥哥。
“哎,产品运营讲了,要我下一个月务必适用万兆网络流量的剖析,我这工作压力可变大,没法只能加班加点了。”,讲完梳理了一下自身那日益稀少的秀发。
“万兆?10Gbps?开玩笑的呢吧?这也是要累成狗我的节奏感啊”
“可不是吗,可愁死我了。你快给我说说,你工作中这么多年了,是否有干的难受的或是感觉可以改善的方面都能够帮我说说”,小哥哥真心实意的望着我。
我考虑了一会儿说到:“说起干的难受的,还真有!便是我如今花了过多時间在复制数据了,把数据包从核心室内空间拷到客户态室内空间,之前信息量小还好,如今网络流量这么大,可真的是要了我的老命了。”
小哥哥叹了一口气,“哎,这一无法改变,数据是根据电脑操作系统的API获得的,电脑操作系统又是以网口那边载入的,我们是运行在使用者室内空间的程序流程,务必要复制一次,这没法。你再想一想其他?”
我就叹了一口气,“那好吧,还有一个槽点,数据接到后能否立即交到我,别交给系统软件的tcp协议和netfilter架构她们去解决了,总之我用来后也需要再次剖析,每一次都从她们那边过一次,她们工作效率又低,这并不连累我工作嘛”
小哥哥板着脸,眨了眨眼说到:“老铁,这一咱也无法改变啊,我这水准也比较有限,我都沒有工作能力更新改造你绕开电脑操作系统使你立即去跟网口相处啊。要不,要不你再讲一个?哈哈哈”
“行吧,我就也不刁难你。有一个简易的问题,你可获得改一下”
“什么问题,看看?”
“便是我如今花了许多时间在线程转换上,直到再度得到生产调度实行后,常常发觉换了一个CPU核,造成以前的缓存文件都无效了,得再次创建缓存文件,这又是一个挺大的消耗啊!能否让我工作进程独享CPU的关键,那样我毫无疑问能提升许多工作效能!”
小哥哥略微思索了一下,说到:“没什么问题,这个可以有!用进程两亲性就可以解决,让你划好多个核出去,不许他们参加体系的进程生产调度分派,专业让你用,这件事情就包在我的身上吧!”
终断问题
过去了几日,程序猿大哥对于我完成了更新改造,要我的一些工作中进程都能独享CPU核,工作效能提高了许多。
但是,间距产品运营需要的万兆流量剖析指标值,那或是差了一大截。
一天夜里,程序猿小哥哥又找我了起來。
“如今逻辑思维能力的确有一定的提高,但是离目的还差远了啊,你快给我说说,还有没有改善的提议帮我啊?”
“有倒是有,可是我可能你依然会说无法改变”,我翻了个嘲讽。
“你先看看嘛!”
“如今这一数据是用终断的类型来通告载入的,能否无需终断,让自己取走啊?你是不清楚,每一次终断都需要储存前后文,从客户态转换到核心态,那么多流量,这花销变大来到!”,我兴奋的说到。
小哥哥听完沉默无言了。
“一下吧,我便说你无法改变吧!算了吧,尽早给产品运营说这一要求做不来,我们俩都悠闲自在”
“那不好,这一新项目对于我十分关键,我还指望根据你去升职加薪,迈向成功之路呢!”,小哥哥说的很坚定不移。
“确实不好,那么就多找多台设备,把我copy多份以往,手机软件不好就靠硬件配置堆出特性嘛!”,我冲他眨了个双眼。
“这还用你觉得,老总一定不可能允许的”
“那么我没辙了,真话告诉大家吧,要想我可以解决万兆网络流量,非要避开电脑操作系统,我亲自去从网口接收数据包不能,你好好去科学研究一下吧,想升职加薪,怎能怕难呢!”,我给小哥哥打加油打气。
小哥哥点了点点头,“你觉得的是,我一定可以的,给我一点时间”
DPDK
就是这样过一个多礼拜,程序猿小哥哥一直没再去找过我,也不知道他分析的怎么样了。
又过去了好几天,他总算来了。
“快出来!我寻找方法了,明日就逐渐更新改造你!”
我一听来啦兴趣爱好,“什么办法?你准备如何更新改造我?”
“这一新计划方案可以化解你以前提到的任何问题,可以让人立即去跟网口相处,无需终断来通告接收数据包,也无需再把数据交到系统软件tcp协议和netfilter架构解决,无需再经常的在客户态和核心态不断转换了!”,小哥哥越说越兴奋!
“你也碉堡了了吧,可以把这种问题都解决了!你是怎么保证这种的,哪些基本原理?”,我惊讶的问起。
小哥哥有一些过意不去,“我怎么可能那本领啊,实际上这也是他人研发的技术性,我只是用来用罢了。”
“额,那么你都搞清楚它的基本原理了没有,别那时候坑我呀!”,我有一些不太安心。
“这一你安心,这一技术性叫DPDK,是人家Intel开发设计的技术性,可靠!”
下面,程序猿小哥哥给我详细介绍了这种叫DPDK的工艺基本原理。
拥有DPDK,根据电脑操作系统的客户态方式推动UIO,我能在客户态根据轮询的方法载入网口的数据,不用担心终断了!
立即在客户态载入,不用担心把数据在核心态室内空间和客户态室内空间挪来挪去。读到了以后我立即就可以剖析,还无需走系统软件tcp协议和netfilter瞎耽搁时间,真是极致!
“还不仅仅这种呢!还适用大页内存技术”,小哥哥春风得意的说到。
“大页运行内存?这个是什么”
“默认设置状况下系统软件并不是以4KB尺寸来管理方法运行内存网页页面的吗?这一企业太小了,针对我们服务器内存会出现很多的运行内存网页页面,为了更好地管理方法这种网页页面,便会有大批量的页表项。CPU里边开展基址翻泽的缓存文件TLB尺寸比较有限,页表项过多便会经常无效,减少基址翻泽的速率!”
听见这儿,我忽然懂了:“我明白了,把这个企业调高,管理方法的运行内存网页页面就少了,页表项总数就少了,TLB就不易无效,地址翻译就能更快对不对?”
“没有错,你猜猜看,调到多少?”,小哥哥故作神秘。
“翻一倍,8KB?”,见小哥哥摆摆手,我又猜到:“难道说是16KB?”
“太传统了,能适用2MB和1GB二种尺寸呢!”
“这么大,了不起!”
高转速问题
第二天,程序猿小哥哥开始了对于我完成了充分的构建。
更新后的我尝试跑了一下,发觉了一个问题:假如数据并不是许多或是沒有数据的情形下,我的轮询大部分就挺消耗时间的,一直高转速,因为我独享了一个核,这一核的占用量就一直是100%,许多其他程序流程都调侃我,占着**不**。
因此,程序猿小哥哥又对于我完成了更新,用上Interrupt DPDK方式:沒有数据解决时就进到睡眠质量,改成终断通告。还能够和别的进程共享资源CPU核,不会再独享,可是DPDK进程会出现更高一些生产调度优先,一旦数据多了起來,我又变为轮询方式,可以灵便转换。
程序猿大哥持续加了2个礼拜的班,通过一番提升更新,我的数据剖析解决工作能力拥有很大的提高。
殊不知可惜的是,检测了几场,当遭遇10Gbps的流量时,我还是有点儿心有余而力不足,或是差了那麼一点点。
小哥哥有一些垂头丧气,“我不知道应该怎么办了,你觉得有没有什么什么地方可以改善吗?”
“现在我基本上超负荷工作中了,应当沒有哪里可以改善了。如今唯一有时间喘一口气的区域便是数据信息市场竞争的那时候了,碰到数据信息被加了锁产生进程转换歇一歇”
小哥哥思索了几秒,忽然双眼一亮,开心的说到:“拥有!”
还没问,就将我关掉,下班了来到~
究竟程序猿小哥哥又要对于我干什么呢?
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