在DPDK中经常看到一个词,exception path,它是什么?
在DPDK使用环境中,物理网卡收到的报文不再进入内核协议栈,而是直接到达DPDK应用。但是在有些场景中,用户希望把报文(如控制报文)再次发送至内核协议栈进行处理。报文从用户空间再次进入内核的过程在DPDK中称为exception path。
DPDK支持几种方式让用户空间的报文重新进入内核协议栈:
1.TAP/TUN设备
可以使用内核提供的TAP/TUN设备,这种设备的使用需要使用系统调用,并涉及到copy_to_user()和copy_from_user()的开销。
使用virtual TAP设备实现exception path的流向图:
2.DPDK Kernel NIC Interface(KNI)
DPDK提供了KNI接口用于提高用户态和内核态之间报文的处理效率。KNI是通过内核模块构造了一个虚拟网络接口,并且通过FIFO和用户态的DPDK应用交换报文。
正如DPDK官方所讲,使用DPDK KNI的好处是:
3.virtio-user+vhost-net
DPDK提供了virtio-user虚拟设备,使用它与现有的vhost-kernel方案配合来实现exception path。需要内核中vhost.ko和vhost-net.ko两个模块。
启动virtio-user,会操作/dev/vhost-net创建一个内核态的虚拟设备tap。从DPDK收到的包进入到virtio-user,通过vhost-kthread进入到tap设备,tap设备支持内核协议栈。从而实现了用户态和内核态的数据交互。
本文图片全部来自DPDK官方网站www.dpdk.org
关注本公众号,了解更多关于云计算虚拟化的知识。