Linux系统针对网卡中断的优化处理

简介:

中断:

当网卡接收到数据包后,会触发硬中断,通知CPU来收包。硬中断是一个CPU和网卡交互的过程。这其实会消耗CPU资源。特别是在使用速度极快的万兆网卡之后,大量的网络交互使得CPU很大一部分资源消耗在网卡中断处理上。此时,瓶颈并不在网卡,而是在CPU上。因此,现在的网卡都采用多队列的技术,用于充分利用多核心CPU。

中断的详细解释:《Linux的中断和异常扫盲笔记

SMP IRQ affinity

为了防止多个设置发送相同的中断, Linux设计了一套中断请求系统, 使得计算机系统中的每个设备被分配了各自的中断号, 以确保它的中断请求的唯一性. 从2.4 内核开始, Linux改进了分配特定中断到指定的处理器(或处理器组)的功能. 这被称为SMP IRQ affinity, 它可以控制系统如何响应各种硬件事件. 允许你限制或者重新分配服务器的工作负载, 从而让服务器更有效的工作.。

以网卡中断为例,在没有设置SMP IRQ affinity时, 所有网卡中断都关联到CPU0, 这导致了CPU0负载过高,而无法有效快速的处理网络数据包,导致了瓶颈。 通过SMP IRQ affinity, 把网卡多个中断分配到多个CPU上,可以分散CPU压力,提高数据处理速度。

RPS和RFS

RPS(Receive Packet Steering)

RFS主要是把软中断的负载均衡到各个cpu,简单来说,是网卡驱动对每个流生成一个hash标识,这个HASH值得计算可以通过四元组来计算(SIP,SPORT,DIP,DPORT),然后由中断处理的地方根据这个hash标识分配到相应的CPU上去,这样就可以比较充分的发挥多核的能力了。通俗点来说就是在软件层面模拟实现硬件的多队列网卡功能如果网卡本身支持多队列功能的话RPS就不会有任何的作用。该功能主要针对单队列网卡多CPU环境,如网卡支持多队列则可使用SMP irq affinity直接绑定硬中断。

RFS(Receive Flow Steering)

由于RPS只是单纯的把同一流的数据包分发给同一个CPU核来处理了,但是有可能出现这样的情况,即给该数据流分发的CPU核和执行处理该数据流的应用程序的CPU核不是同一个:数据包均衡到不同的cpu,这个时候如果应用程序所在的cpu和软中断处理的cpu不是同一个,此时对于cpu cache的影响会很大。

这时候就需要RFS来配合使用了,这也是Tom提交的内核补丁,它是用来配合RPS补丁使用的,是RPS补丁的扩展补丁,它把接收的数据包送达应用所在的CPU上,提高cache的命中率。这两个补丁往往都是一起设置,来达到最好的优化效果, 主要是针对单队列网卡多CPU环境

转载请注明:旅途@KryptosX » Linux系统针对网卡中断的优化处理

目录
相关文章
|
7天前
|
算法 Linux 调度
深入理解Linux内核调度器:从基础到优化####
本文旨在通过剖析Linux操作系统的心脏——内核调度器,为读者揭开其高效管理CPU资源的神秘面纱。不同于传统的摘要概述,本文将直接以一段精简代码片段作为引子,展示一个简化版的任务调度逻辑,随后逐步深入,详细探讨Linux内核调度器的工作原理、关键数据结构、调度算法演变以及性能调优策略,旨在为开发者与系统管理员提供一份实用的技术指南。 ####
32 4
|
7天前
|
Linux
在 Linux 系统中,“cd”命令用于切换当前工作目录
在 Linux 系统中,“cd”命令用于切换当前工作目录。本文详细介绍了“cd”命令的基本用法和常见技巧,包括使用“.”、“..”、“~”、绝对路径和相对路径,以及快速切换到上一次工作目录等。此外,还探讨了高级技巧,如使用通配符、结合其他命令、在脚本中使用,以及实际应用案例,帮助读者提高工作效率。
30 3
|
7天前
|
监控 安全 Linux
在 Linux 系统中,网络管理是重要任务。本文介绍了常用的网络命令及其适用场景
在 Linux 系统中,网络管理是重要任务。本文介绍了常用的网络命令及其适用场景,包括 ping(测试连通性)、traceroute(跟踪路由路径)、netstat(显示网络连接信息)、nmap(网络扫描)、ifconfig 和 ip(网络接口配置)。掌握这些命令有助于高效诊断和解决网络问题,保障网络稳定运行。
25 2
|
9天前
|
缓存 资源调度 安全
深入探索Linux操作系统的心脏——内核配置与优化####
本文作为一篇技术性深度解析文章,旨在引领读者踏上一场揭秘Linux内核配置与优化的奇妙之旅。不同于传统的摘要概述,本文将以实战为导向,直接跳入核心内容,探讨如何通过精细调整内核参数来提升系统性能、增强安全性及实现资源高效利用。从基础概念到高级技巧,逐步揭示那些隐藏在命令行背后的强大功能,为系统管理员和高级用户打开一扇通往极致性能与定制化体验的大门。 --- ###
32 9
|
7天前
|
安全 网络协议 Linux
本文详细介绍了 Linux 系统中 ping 命令的使用方法和技巧,涵盖基本用法、高级用法、实际应用案例及注意事项。
本文详细介绍了 Linux 系统中 ping 命令的使用方法和技巧,涵盖基本用法、高级用法、实际应用案例及注意事项。通过掌握 ping 命令,读者可以轻松测试网络连通性、诊断网络问题并提升网络管理能力。
26 3
|
9天前
|
算法 Unix Linux
深入理解Linux内核调度器:原理与优化
本文探讨了Linux操作系统的心脏——内核调度器(Scheduler)的工作原理,以及如何通过参数调整和代码优化来提高系统性能。不同于常规摘要仅概述内容,本摘要旨在激发读者对Linux内核调度机制深层次运作的兴趣,并简要介绍文章将覆盖的关键话题,如调度算法、实时性增强及节能策略等。
|
10天前
|
安全 Linux 数据安全/隐私保护
在 Linux 系统中,查找文件所有者是系统管理和安全审计的重要技能。
在 Linux 系统中,查找文件所有者是系统管理和安全审计的重要技能。本文介绍了使用 `ls -l` 和 `stat` 命令查找文件所有者的基本方法,以及通过文件路径、通配符和结合其他命令的高级技巧。还提供了实际案例分析和注意事项,帮助读者更好地掌握这一操作。
29 6
|
10天前
|
Linux
在 Linux 系统中,`find` 命令是一个强大的文件查找工具
在 Linux 系统中,`find` 命令是一个强大的文件查找工具。本文详细介绍了 `find` 命令的基本语法、常用选项和具体应用示例,帮助用户快速掌握如何根据文件名、类型、大小、修改时间等条件查找文件,并展示了如何结合逻辑运算符、正则表达式和排除特定目录等高级用法。
36 6
|
11天前
|
监控 网络协议 算法
Linux内核优化:提升系统性能与稳定性的策略####
本文深入探讨了Linux操作系统内核的优化策略,旨在通过一系列技术手段和最佳实践,显著提升系统的性能、响应速度及稳定性。文章首先概述了Linux内核的核心组件及其在系统中的作用,随后详细阐述了内存管理、进程调度、文件系统优化、网络栈调整及并发控制等关键领域的优化方法。通过实际案例分析,展示了这些优化措施如何有效减少延迟、提高吞吐量,并增强系统的整体健壮性。最终,文章强调了持续监控、定期更新及合理配置对于维持Linux系统长期高效运行的重要性。 ####