netmap分析(1)

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在工作中用到netmap这个高性能IO框架，觉得不错，就整理了一些分析笔记，和大家共享，欢迎交流.

1. Netmap简介

   Netmap是一款高性能网络IO框架，由意大利比萨大学信息工程系副教授Luigi Rizzo编写，其官方网址为:http://info.iet.unipi.it/~luigi/netmap. 源代码网址: https://code.google.com/p/netmap/ .

   Netmap 使用多种技术比如：内存映射、环形队列、批量处理等来减少内核空间以及用户空间内存申请和释放、避免内存在内核空间和用户空间的拷贝以及减少系统调用。

   目前支持linux/FreeBsd， FreeBSD系统从9.0开始已经包含了netmap所有的源代码； 而linux上需要自行下载netmap源码，目前支持大于linux 2.6.32的版本.

   Netmap支持大多数的网卡型号：

   Intel ixgbe (10G)
   e1000/e1000e/igb (1G)
   Realtek 8169 (1G)
   Nvidia (1G)
   

   Netmap目前的性能测试如下:

   ixgbe 12.5Mpps
   e1000/e1000e  1.15~1.32Mpps
   

2. netmap驱动在linux上的编译、安装

   2.1 源码下载

   首先从https://code.google.com/p/netmap/ 获得源代码:

   cd ~/workspace
   git clone https://code.google.com/p/netmap
   

   说明： 本文档的netmap代码版本基于https://code.google.com/p/netmap/.

   commit    be60f844ceb135f4fe63c16897b3882399326d5f
   Author :  Vincenzo Maffione <[e-mail]>
   Date   :  Sun Mar 23 18:55:49 2014 +0100
   

   2.2 编译

   假如系统运行的linux的源代码目录树在目录/a/b/linux-A.B.C

   进入netmap源码目录：

   cd ~/workspace/netmap/LINUX
   make KSRC=/a/b/linux-A.B.C
   

   这样将在目录~/workspace/netmap/LINUX/ 目录下生成netmap_lin.ko 的文件，该文件为netmap模块文件。同时会在网卡类型对应的文件夹下生成相应的驱动文件。 　　

   以e1000网卡为例，会在LINUX/e1000下生成e1000.ko文件。

   2.3 安装

   以e1000网卡为例，我们首先要将系统已经加载的原生e1000.ko 模块卸载下来，再加载打了netmap补丁的e1000.ko，同时还要加载netmap_lin.ko模块。

   rmmod  e1000
   insmod  netmap_lin.ko
   insmod  ~/workspace/netmap/LINUX/e1000.ko
   

   到此，安装完成。用户层代码未激活netmap时，e1000驱动表现和原生驱动一样。只有当netmap被激活后，netmap_lin.ko 将接替e1000网卡驱动工作。

   2.4 测试

   在example目录下有bridge和pkt-gen两个实例。

   bridge 程序可以将不同的网卡接口桥接在一起，如果是在同一个网卡上，则是支持系统协议栈。如果程序能成功运行并且能完成桥接功能，则netmap安装成功。详见帮助：bridge -h

   Pkt-gen 是用于测试接收发送报文速率。详见帮助：pkt-gen -h

今天就写到这，后面会分析netmap的实现原理.

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