DPDK

在大数据时代，网络数据包的快速处理是面临的难题之一，传统的收发报文都需要硬中断做处理，耗时，从内核态到用户态切换带来cpu消耗，全局竞争锁和cache miss，经过路径太长等因素。而靠硬件的堆砌成本太大，于是出现了从软件方向改善性能的工具如dpdk。

dpdk是运行在用户空间的加速处理网络数据包的库和函数的集合，不是一个协议，是一个软件程序。

传统的网络数据包处理的顺序是：网卡->硬中断->取包发送至内核线程->软件中断->内核协议栈处理->处理完通知用户层->用户层接受包->网络层->逻辑层->业务层。

dpdk的思想是绕过内核协议栈直接让用户层去处理数据包，内核只负责处理硬中断，然后用户层直接映射对应的接口设备，接收数据包进行处理，即：网卡->硬中断->放弃中断流程，而是用户层通过映射取包->用户层协议栈处理->逻辑层->业务层。

dpdk优势：

dpdk基石是uio，linux提供了uio机制可以让驱动运行在用户态。uio原理即：一般的驱动都运行在内核空间，uio则是将驱动的很少一部分运行在内核，用户空间实现大部分功能，内核仅做设备分配和注册记录。

dpdk核心优化是PMD，即用户态轮询驱动，uio驱动屏蔽了硬中断，在用户控件采用轮询的方式。uio旁路了内核，pmd屏蔽硬中断，使得收发数据包均在用户空间，带来zero copy，减少系统调用带来的开销。

通过大页内存HugePage技术，减少cache miss，提高cpu利用率。

通过cpu的亲和性绑定网卡和线程到特定的核，减少线程切换开销提高cache命中。

通过无锁队列减少资源竞争。