[QNX] BSP 网络性能优化：调优io-pkt和ClockPeriod提升网速

news2024/11/17 10:01:26

0 概要

本文介绍如何在QNX系统上优化网络性能，主要通过调整io-pkt和ClockPeriod参数来实现。通过优化，网络吞吐量可以得到显著提升。

1 优化方法

1.1 调整io-pkt的mclbytes参数:

io-pkt是QNX系统中常用的网络协议栈，其mclbytes参数指定了网络协议栈中单个数据包的最大大小。默认情况下，mclbytes的值为2k（约2048字节），这对于一些网络应用来说可能不够用。

将mclbytes的值增大到64k（约65536字节），可以使每个数据包携带更多的数据，从而提高网络传输效率。实测表明，将mclbytes的值从2k增大到64k，可以使TCP吞吐量提高约10%，UDP吞吐量提高约20%。
经过如下修改后速度有所提高

io-pkt-v6-hc -p tcpip mclbytes=65536

tcp压测由800+M/S提高到873M/S，UDP由600+M/S提高到842M/S

1.2 合理设置ClockPeriod:

https://www.qnx.com/developers/docs/7.1/#com.qnx.doc.neutrino.lib_ref/topic/c/clockperiod.html
ClockPeriod用于设置QNX系统时钟的间隔，对系统的定时器精度和性能有影响。在一些情况下，为了提高系统的定时器精度，可能需要设置较小的ClockPeriod值。但是，这可能会对网络性能产生负面影响。
原因：设置较小的 ClockPeriod 值会导致系统定时器频繁地触发中断，可能会影响系统的整体性能，包括网络性能。这是因为系统中断会引入额外的处理开销，包括上下文切换和中断处理程序的执行，这些都会占用 CPU 资源和内存带宽，并可能导致网络数据包处理的延迟增加。

实测表明，将ClockPeriod的值从0.1ms改回1ms，可以使网络吞吐量提高约20%。

具体测试方法如下，参考qnx ClockPeriod使用方法
在这里插入图片描述
写一个小demo，编译后放到板卡里面运行
设置tick改回0.1ms

#include <stdio.h>
#include <sys/neutrino.h>
int main() {
  /* set the clock period to 10us */
  struct_clockperiod new period;
  struct _clockperiod period;
  new period.fract = 0;
  new period.nsec = 10000;
  if (ClockPeriod(CLOCK REALTIME, &new period, &period, 0) < 0) {
    printf("QNX: failed to call ClockPeriod: %s\n");
  }
}

使用iperf压测网络带宽显示前几组数据都是600+M/S，接着在板卡中执行demo程序，发现iperf压测后的速度降到了500+M/S
在这里插入图片描述

再次尝试设置tick改回1ms

#include <stdio.h>
#include <sys/neutrino.h>
int main() {
  /* set the clock period to 10us */
  struct_clockperiod new period;
  struct _clockperiod period;
  new period.fract = 0;
  new period.nsec = 100000;
  if (ClockPeriod(CLOCK REALTIME, &new period, &period, 0) < 0) {
    printf("QNX: failed to call ClockPeriod: %s\n");
  }
}