PF_RING开发指南

1. 概述

PF_RING是Luca Deri发明的提高内核处理数据包效率，并兼顾应用程序的补丁，如Libpcap和TCPDUMP等，以及一些辅助性程序（如ntop查看并分析网络流量等）。PF_RING是一种新型的网络socket，它可以极大的改进包捕获的速度。并且有如下特征：

1） 可以用于Linux 2.6.18以上的内核；

2） 4.x版本的PF_RING可以直接应用于内核，不需要给内核打补丁；

3） PF_RING驱动可以进行包捕获的加速；

4） 支持使用商用网络适配器的10 GB的硬件包过滤

5） 设备驱动无关（推荐使用支持NAPI的网卡（intel网卡）来获得最好的性能）；

6） 基于内核的包捕获和采样；

7） Lipcap支持与基于pcap的应用程序的无缝集成；

8） 可以指定上百个头过滤到BPF中；

9） 内容检查，以至于只有符合负载过滤的包才能通过;

10） PF_RING的插件可以用于增强包解析和内容过滤；

11） 可以工作在混杂模式（经过网卡的报文全部可以被捕获到）；

官网：http://www.ntop.org

最新版本4.7，下载网址。

最新版本的目录结构：

Drivers/

Drivers/Broadcom/

Drivers/Intel/

Drivers/myricom/

Kernel/ 内核有关的补丁

Userland/ 用户空间代码

Userland/lib 用户空间库用于控制PF_RING

Userland/libpcap-xxx-ring PF_RING支持的Libpcap增强库

Userland/examples/ 包计数应用（使用它作为测试使用）

2. 编译

编译安装PF_RING之前需要卸载原来的网卡驱动，卸载之前使用ethtool命令查看当前网卡的类型和驱动版本。

# ethtool -i ethx

# lsmod | grep e1000e

# rmmod e1000e 此处为e1000e驱动

注：如果使用ssh远程卸载驱动会造成网络不能连接，务必现场操作。

2.1. 编译内核

解压缩PF_RING安装包，进入到Kernel目录下编译和安装内核补丁。

# tar -zxf PF_RING.4.7.0.tar.gz

# cd PF_RING.4.7.0/kernel

# make

# sudo make install 内核安装需要root用户权限

insmod /kernel/pf_ring.ko [transparent_mode=0|1|2]

[min_num_slots=x][enable_tx_capture=1|0][enable_ip_defrag=1|0][quick_mode=1|0]

实例：

# sodu insmod pf_ring.ko transparent_mode=1

当PF_RING激活时，会创建/proc/net/pf_ring目录，使用cat命令查看设置：

# cat /proc/net/pf_ring/info

注1：为了编译PF_RING内核模块，你需要安装Linux内核的头文件（或者内核源代码）。

2.2. 编译用户空间PF_RING库

进入到用户空间库userland/lib下，编译和安装。

# cd ../userland/lib

# ./configure

# make

# sodu make install

如果需要使用libpcap抓包分析，请卸载之前安装的libpcap，然后进入/userland/libpcap-xxx-ring/目录下配置、编译和安装驱动。

# rpm -qa libpcap 查看安装的libpcap，如果有libpcap则强制卸载

# rpm -e libpcap --nodefs

# cd ../libpcap

# ./configure

# make

# sudo make install

注：为了使用PF_RING的优点，请使用PF_RING使能的libpcap.a重新编译应用。

进入到userland/examples目录编译例子程序。

# cd /userland/examples

# make

# ./pfcount -i eth0 捕获eth0网口的数据报文

注：使用drivers/intel/ixgbe下的驱动（支持DNA的ixgbe驱动的网卡）+DNA驱动技术可以达到线速采集，PF_RING模块必须在DNA驱动之前加载。

2.3. 编译网卡的驱动

进入到drivers目录下，根据ethtool -i ethx命令查看的网卡类型和驱动进入指定的目录进行编译和安装。

# cd ../../ drivers/intel/e1000e/e1000e-1.3.10a/src

# make

# sodu make install

开始安装驱动，进入/lib/modules//kernel/net目录，可以看到有pf_ring目录，进入到该目录下进行PF_RING模块的安装。

# sodu insmod pf_ring.ko transparent_mode=1

安装网卡驱动，进入到目录lib/modules//kernel/drivers/net下进行网卡驱动安装。

# sodu insmod e1000e.ko

# sodu modprobe e1000e (只能载入/lib/modules//中模块)

安装完毕，使用dmesg命令查看驱动是否安装成功，如果成功的话，可以看到：

# dmesg

[PR_RING]…… 信息。

PF_RING会安装一个类型为27的协议簇，可以使用sock（PF_RING, SOCK_RAW,0）打开一个socket，使用libpcap的朋友不需要修改程序，需要重新编译，链接的时候请加上libpfring.so。

启动自动加载PF_RING模块，修改/etc/modprobe.conf文件

# vi /etc/modprobe.conf

在文件的尾部增加一行 modprobe pf_ring

系统重启后内核会自动加载pf_ring模块，modprobe只能加载/lib/modules下的模块。

3.使用

使用用户空间中的PF_RING库API来编写代码，并且使用用户空间中的libpfring.a和libpcap.a编译代码就可以使用PF_RING来提高包捕获的性能。

请详细的内容请参考网址：http://www.ntop.org/PF_RING.html

用户手册：https://svn.ntop.org/svn/ntop/trunk/PF_RING/doc/UsersGuide.pdf