高性能网络 SIG 月度动态：virtio 技术委员会通过 flow director 提案，netdim 调节特性正式合入上游社区

2024-07-16
陕西
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高性能网络 SIG（Special Interest Group）：在这个万物互联的时代，云上的网络通信效率对各种服务至关重要，高性能网络兴趣组致力于利用 XDP、RDMA、VIRTIO 等新高效通信技术，结合软硬件一体化的思想，打造高性能网络协议栈，提升云计算时代数据中心应用的网络性能。

01 整体进展

本月，高性能网络 SIG 的工作主要集中在 virtio 和 SMC 上，取得了以下关键进展：

1. 将 ANCK 自研的 IPPROTO_SMC 方案贡献至上游社区。

2. netdim 参数列表调节特性正式合入上游社区，并回合至 ANCK。

3. 与 Nvidia、Marvell 等公司协作推进的 virtio flow director 提案获得 virtio 技术委员会通过进入 virtio 规范。

02 ANCK 通用内核网络协议栈

安全

ANCK 5.10 (PR3413) 和 ANCK 4.19 (PR3416) 本月分别修复了 CVE-2023-52628。

03 SMC

本月 SIG 在 SMC 领域的主要工作包括上游 IPPROTO_SMC 的合并以及其它优化和修复。

IPPROTO_SMC 合入上游

IPPROTO_SMC 是 SIG 为 IP 协议族新增的一种协议类型，旨在提高 SMC 与 TCP 在功能上的一致性以及减少 SMC 回退时的性能损失。本月 SIG 在推进 IPPROTO_SMC 合入上游的过程中迭代了 4 个版本，优化了相关函数定义、文件结构、和社区敲定了 IPPROTO_SMC 的数值选择，最终正式合入上游^[¹^]。

上游其它优化与修复

SMC-R sndbuf/RMB 上限突破 512 KB 的优化，已合并到上游 ^[2]，旨在大包场景下使用较大共享内存获得更好的吞吐表现。
针对 SMC 回退后 sk_{snd|rcv}buf 与直接使用 TCP 时不同的问题的修复，已合并到上游 ^[3]。

04 virtio

本月 SIG 在 virtio 领域的主要工作集中于提供中断参数列表调节通道和 flow director。

NetDIM 参数列表调节

动态中断调节（netdim）可以根据当前流量状况，自动调整网卡的中断频率，从而提高数据处理效率。然而，不同网卡对中断参数列表的需求各不相同，例如 ICE 和 IDPF 等现代网卡对各自的中断参数列表进行了自定义配置。而 netdim 在 virtio-net 网卡上性能未达预期，主要原因之一也是不合适的中断参数列表。因此，SIG 为上游社区和 ANCK-5.10.134-17.y 支持了基于用户态工具 ethtool 设置中断参数列表的方法^[4]，以允许用户灵活调节 netdim，从而实现最佳的网络吞吐和时延。

接收队列选择 - Flow Director

Flow director 特性使网卡能够依据数据包的 MAC、IP 和 TCP 等头部字段进行匹配，将符合规则的数据流定向到特定接收队列，或选择将其丢弃，为用户提供灵活的数据流规则配置。为了在 virtio 中支持 flow director，SIG 与 Nvidia、Marvell 等公司合作发起了一项提案^[5]。经过 12 个月和 11 个版本的迭代，这一提案已获得 virtio 技术委员会得投票通过，将随 virtio specification 1.4 发布。

[2]https://lore.kernel.org/netdev/20240603030019.91346-1-guangguan.wang@linux.alibaba.com/

[3]https://lore.kernel.org/netdev/20240531085417.43104-1-guwen@linux.alibaba.com/

[4]https://lore.kernel.org/all/20240621101353.107425-1-hengqi@linux.alibaba.com/

[5]https://lore.kernel.org/virtio-comment/20240604132903.2093195-1-parav@nvidia.com/T/#m6ccb0872045b3f92d50f94fd7dff80b5cc02c0ed

高性能网络 SIG 主页：

https://openanolis.cn/sig/high-perf-network

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