veth网卡的多队列及RPS

news2024/11/23 3:50:28

背景：

3.10内核下容器使用的veth网卡，默认开启的是一个队列，导致在某些单线程多TCP链接的应用场景下，出现某个CPU软中断高的情况。之前处理的方案一直是开启这个veth网卡的RPS，让其在多流场景下可以去分散到其它CPU上，将某个CPU上的软中断降低。

偶然发现veth也支持多队列，那是不是可以直接利用多队列去分流，不需要手动开启RPS了呢？带着这个问题看一下内核的处理流程。如下。

上层协议栈

->__dev_queue_xmit

- >netdev_pick_tx – 这里会通过skb_tx_hash获取发送队列的id

- > dev_hard_start_xmit->xmit_one → netdev_start_xmit →ndo_start_xmit → veth_xmit

在veth_xmit中

→dev_forward_skb

→ netif_rx_internal

→ get_rps_cpu

最终调用get_rps_cpu接口：

其中，skb_get_rx_queue可以通过veth的多队列，拿到不同的队列，但是下面的一个流程，是要配合rps去使用的，所以当前3.10.957的内核即使veth使用了多队列，若没有开rps的话，仍然是返回到当前cpu。

附一个stap脚本：

# cat veth_rps.stp 
#!/usr/bin/stap --all-modules
%{
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/net.h>
#include <linux/textsearch.h>
#include <net/checksum.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/netdev_features.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <uapi/linux/ip.h>
#include <uapi/linux/udp.h>
#include <uapi/linux/tcp.h>
%}

function get_packet_info:string(skb:long)
%{
     int ret=-1;
     unsigned int src_port = 0;
     unsigned int dest_port = 0;
     struct udphdr *udp_header;
     struct tcphdr *tcp_header;
     struct sk_buff *skb= (struct sk_buff *)STAP_ARG_skb;
     struct iphdr *ip_header;
     unsigned int src_ip=0,dest_ip=0;
     if(!skb)
     {
         goto EXIT_F;
     }
     ip_header = (struct iphdr *)skb_network_header(skb);
     if(!ip_header)
     {
       goto EXIT_F;
     }
     src_ip = (unsigned int)ip_header->saddr;
     dest_ip = (unsigned int)ip_header->daddr;
EXIT_F:
     snprintf(STAP_RETVALUE, MAXSTRINGLEN, "%d.%d.%d.%d",(unsigned int)((unsigned char *)&src_ip)[0],(unsigned int)((unsigned char *)&src_ip)[1],(unsigned int)((unsigned char *)&src_ip)[2],(unsigned int)((unsigned char *)&src_ip)[3]);
%}

#probe kernel.trace("set_rps_cpu") {
probe kernel.statement("get_rps_cpu@net/core/dev.c:3651") {
  SrcIp=get_packet_info($skb)
  if(SrcIp==@1)
  {
      printf("=== %s   queid:  %d, cpu:  %d  , rps map:%x ===\n", SrcIp, $skb->queue_mapping, $cpu, $rxqueue->rps_flow_table)
      print_backtrace()
  }

}