学习Linux-4.12内核网路协议栈(2.1)——接口层加快传输速率的特性

前面花了好多篇幅,终于将网络协议栈的初始化相关的内容介绍完了,也就是说完成前面的那些步骤以后,网络协议栈具备了数据包的收发功能。在网络接口层,它只负责数据包的接收与发送,而不关注数据包在网络层的类型是什么,所以传输速率的快慢往往与接口层的处理有着密切的关系,下面我们来了解一下在提供传输速率上面,现在的内核都引进了哪些新的特性。
数据包的接收: NAPI, RPS,RFS
数据包的发送: TSO, GRO
数据包的处理: slab, RCU

1. NAPI

学习Linux-4.12内核网路协议栈(2.1)——接口层加快传输速率的特性

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从上图我们可以看到,NAPI和非NAPI的最大区别是skb到达网络层的方式,前者通过轮询直接将包传递到网络层,后者则需要等待中断一个一个将数据包传递到网络层。
下面是NAPI的处理过程:

学习Linux-4.12内核网路协议栈(2.1)——接口层加快传输速率的特性

下面是每个CPU都独有的一个结构体,主要管理在该CPU上数据的收发:

学习Linux-4.12内核网路协议栈(2.1)——接口层加快传输速率的特性

下面是介绍NAPI的两篇文章,详细可以参考:

数据包接收系列 — NAPI的原理和实现
NAPI 技术在 Linux 网络驱动上的应用和完善

2. RPS

Linux内核软RPS实现网络接收软中断的负载均衡分发

Linux系统中RPS/RFS介绍

Linux网卡调优:RPS (Receive Packet Steering)

Linux内核 RPS/RFS功能详细测试分析


3. GSO/TSO

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Linux GSO逻辑分析

linux tcp GSO和TSO实现


4. slab

Linux slab 分配器剖析


5. RCU

学习Linux-4.12内核网路协议栈(2.1)——接口层加快传输速率的特性

linux内核 RCU机制详解


上面这些内容可以先了解以后,起码知道每个特性的干什么的,后面在分析代码的时候会详细分析怎么实现的,下面讲进入网络接口层数据包的接收和发送过程。