深入浅出读书笔记----性能调优

1 burst收发包

1.1 burst设计的初衷

dpdk收包是一个复杂的过程，复杂的问题简单说，主要涉及三个阶段，收包，应用层梳理，发包。收包又包含好多的细节什么时候初始化，如何知道网卡把包填充到发包队列，怎么告知网卡收包队列已经准备好等等，这是大流程，这其中还包含好多细节，比如结构体如何定义，变量如何使用。所以基于此想到一个提升性能的方法，批量处理，Burst收发包就是DPDK的优化模式，它把收发包复杂的处理过程进行分解，打散成不同的相对较小的处理阶段，把相邻的数据访问、相似的数据运算集中处理。用最少得次数取最多的数据

1.2 burst优化的依据

想必大家肯定还记得预取的原理，预取利用的是时间局部性原理和空间局部性原理。而burst处理用到的就是空间局部性原理进行预取。一个收发包描述符是16B或者32B,处理器缓存单位是64B,这样一个cache line可以缓存2到4个描述符。处理器每次可以预取多个cache line,这样burst可以更充分的从cache 中获取数据。如果每次仅仅发送一个包，那么缓存中的内容就会浪费。

还有一个原因就是减少内存读取的次数，包处理的过程如下图，如果处理一个包，由于内存加载都是cache加载，就会把其他包的数据加载上，由于中间流程需要占用比较大的空间，会把之前取到的缓存信息去掉，待处理下一个报文时，需要重新加载，这个时候可能需要从内存加载数据。如果是批量处理，相似的流程集中处理，加载的数据下一个报文有可能也能使用，这种情况就减少了访存的次数。

2 收包队列长度

收包队列的长度就是每个收包队列分配的收包描述符个数，每个收包描述符都会分配有对应的Mbuf缓存块。长度越长就会缓存更多的报文，长度越短缓存的报文也越少。但是也不是缓存的报文越长越好，因为缓存的报文越长，占用的资源越多，当要缓存的内容不足以保存下申请的报文时，就会将缓存的内容清掉，清掉的这些数据可能是当前需要的，造成性能的降低。太短了也不行，收到的报文还没放多少，就放不下，造成丢包。一般设置成1024或者512。

3 发包队列长度

发包队列的长度就是每个发包队列分配的发包描述符个数，每个发包描述符都会有对应的Mbuf缓存块，里面包含了需要发送包的所有信息和内容。队列越长缓存的报文信息越多，队列越短缓存的报文信息越少。如果将队列的信息设置的很长就会占用缓存资源，可能会导致性能的降低；如果将队列的信息设置很短，可能会增加网卡的等待时间，因为队列太短，缓存报文的个数降低，这个时候等待队列资源报文等待空闲队列，等待一段时间如果能等到，则将信息进行填充。如果等待一段时间还是没有资源就会丢包。一般将其设置成512或者1024。

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