dpdk简介

一、DPDK介绍

DPDK全称是Data Plan Development Kit，是Intel开发的一套开源的工具，主要以IA（Intel Architecture）多核处理器平台为平台，实现高性能数据包处理。

处于Linux, 传统的网络驱动对数据包处理流程如下：

1）数据包到达网卡。

2）网卡设备进行DMA操作。

3）网卡发送中断，唤醒处理器。

4）驱动填充读写缓冲区。

5）数据报文到达协议栈，进行深入处理。

6）如果数据包应用在用户态，数据从内核态复制到用户态。

7）如果数据包应用在内核态，数据继续在内核汇处理。

上述流程中，有两个步骤在大流量情况下效率不佳，1）每个数据包产生一次中断，当存在大量数据包时，中断频繁耗时；2）当数据包需要在用户态处理时，数据包需要从内核态复制到用户态，如果有大量数据包需要这样处理，耗时耗资源。

DPDK采用轮询和用户态驱动解决了上述问题，DPDK采用如下技术来实现高性能数据包接收：

1）轮询。采用轮询的方式避免中断方式上下文切换开销。

2）用户态驱动。

3）亲和性与独占。

4）降低访存开销。如：内存大页减低TLB miss；利用内存多通道的交错访问能有效提高内存访问的有效带宽；利用对于内存非对称性的感知可以避免额外的访存延迟；优化cache。

5）软件调优

6）利用IA的新硬件技术。

7）充分挖掘网卡的潜能。

二、DPDK框架

1）Core Libs：其实现了定时器、无锁环形队列、大页、系统抽象等组件。

2）PMDS：其提供各种网卡或虚拟网卡的用户态驱动，以实现轮询和独占的方式高速处理数据包。

3）Qos：提供网络服务质量相关组件。