DPDK-PACKET DISTRIBUTOR LIBRARY 包分发库

0x01 缘由

     在产品开发过程中，通过无锁队列去实现生产者和消费者模型。类似DPDK下面这种模式类似，单生产者多消费者模式。

0x02 简介

     DPDK包分发库使用来做流量动态负载均衡，而一次仅支持单个数据包。但使用这个库时，逻辑核的绑定要考虑两种用途：（1）一个分发逻辑核，负责负载均衡和派发包。（2）许多工作逻辑核负责接收分发器分发的数据包然后进行处理。这个模式如下图：

     

     这个库有两种API操作模式，一种用32bits的flow_id每次发送给Worker，另一种优化的模式，用15字节一次发送8个包给Worker。模式的选择通过api 类型字段决定rte_distributor_create()。

     1.分发逻辑核的操作

     这个分发器逻辑核做大量的处理工作来保证数据包被公平的在Workers 间分享。分发器的操作如下：

     a.通过rte_distributor_process() API创建分发器逻辑核线程将数据包传送给分发器组件。

     b每个worker线程与分发器线程共享一个单独的cache行，用来worker和disributor之间传送消息和数据包。处理API将轮询所有worker cache行来判断哪个worker在请求数据包。

     c.当worker请求数据包时，distributor从接收队列中取出数据包传输给worker。如此，将检查tag--mbuf结构中在RSS hash域中存储--每个worker 记录正在处理的每个包的tag是什么。

     d.如果worker处理的下一个包已经打上被一个被正在处理的tag，那么这个包将被这个worker放入队列等待，如果其他包来了将优先处理。这确保没有两个包有同样的tag被并行处理，而且所有相同tag的数据包将在队列中排序等待。

     e.一旦所有的输入数据包传递给处理API，要么被分发到workers，要么被worker去排队，处理API都会给一个tag，然后处理API返回给调用者。

     distributor 需要用到的API：

     rte_distributor_returned_pkts()     rte_distributor_flush()     rte_distributor_clear_returns()

     

     2.work 操作

     worker线程是对数据包进行实际操作的线程。每个worker当完成前一个处理过程后，调用rte_distributor_get_pkt()来请求一个新的数据包。处理的前一个包应该通过API的最后一个参数传送给分发处理组件。

     依据数据流量负载大小来动态的调整work线程数，例如：省电，尽可能的停止worker处理数据包，通过调用rte_distributor_return_pkt()来表示已经完成当前数据包的处理，不想处理其他数据包。

0x03 使用

     进入：dpdk-16.04/examples/distributor目录

     make编译，运行，指定参数。

     相关源码：

//上面都是一些基本初始化，下面是线程创建RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {if (worker_id == rte_lcore_count() - 2)rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)lcore_tx /*收包*/,output_ring, lcore_id);else {struct lcore_params *p =rte_malloc(NULL, sizeof(*p), 0);if (!p)rte_panic("malloc failure\n");*p = (struct lcore_params){worker_id, d, output_ring, mbuf_pool};rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)lcore_worker /*处理WORK*/,p, lcore_id);}worker_id++;}/* call lcore_main on master core only */struct lcore_params p = { 0, d, output_ring, mbuf_pool};lcore_rx(&p);

distributor:

static intlcore_rx(struct lcore_params *p){.......rte_distributor_process(d, NULL, 0);/* flush distributor to bring to known state */rte_distributor_flush(d);/* set worker & tx threads quit flag */        ......return 0;}