dpdk 程序性能调优:不同网卡或槽位带来的时延差异问题排查思路

本文探讨了在千兆电口网卡性能测试中遇到的时延差异问题,从PCIE槽位、link状态、硬件连接方式、numa一致性以及软件优化等方面进行了详细的排查与解决方法介绍。强调了硬件更换、CPU隔离和减少burstsize在降低时延中的作用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

问题描述

某千兆电口网卡性能测试时发现不同网卡测试出来的时延差异较大

排查方法

1. 确定网卡所在的 PCIE 槽位差异的影响

排查方法:将网卡更换到不同的槽位进行测试!

2. 确定 PCIE link 状态的影响

排查方法:执行 lspci -s 【设备bus ID】 -vvv 查看输出信息

关键信息:

  1. Physical Slot: 5-2
  2. LnkSta: Speed 5GT/s (ok), Width x4 (ok)

3. 排查 PCIE 硬件连接方式影响

排查方法:执行 lspci -tv 命令观察 pci 网卡的连接关系。 对于那些连接到一个内部 swtich 的槽位,时延会偏高。

3. 不同设备是否存在跨 numa 的问题

查看 /sys/bus/pci/devices/*/numa_node 获取 pci 网卡所在的 numa 节点。

网卡所在的 numa 节点需要与 dpdk 收发包使用的 numa 节点及 dpdk 初始化网卡接口配置的 mempool、rx ring、tx ring 等数据结构所在的 numa 保持一致, 当不一致时就会存在跨 numa 的情况。

4. 更换网卡

在这个问题里,一张网卡可以,一张网卡不可以,差异点集中在硬件上,可以更换相同型号的其它网卡进行测试,排除硬件问题。

软件优化方法

  1. 通过 cpu 隔离减少 dpdk 收发线程所在核被其它事务打断的情况
  2. 减少每次的 burst size 来降低时延
<think>我们之前已经讨论了使用ethtool进行网络速率化的方法,但用户反馈使用ethtool后速率没有变化,现在需要寻找其他解决方案。根据引用内容,网络性能化是一个复杂的过程,涉及多个层面(如协议栈、硬件、系统配置等)。以下我将从多个角度提出化建议。###一、系统层面化1.**TCP协议栈参数整**当物理层化无效时,可考虑整TCP协议栈参数:-**增大TCP窗口大小**(提高吞吐量):```bashsysctl-wnet.core.rmem_max=16777216#接收窗口最大值sysctl-wnet.core.wmem_max=16777216#发送窗口最大值sysctl-wnet.ipv4.tcp_rmem="40968738016777216"#接收窗口范围sysctl-wnet.ipv4.tcp_wmem="40966553616777216"#发送窗口范围```-**启用BBR拥塞控制算法**(替代传统CUBIC):```bashsysctl-wnet.ipv4.tcp_congestion_control=bbr```2.**文件描述符与连接数限制**检查并整系统连接数限制:```bashulimit-n100000#临时设置#永久生效需修改/etc/security/limits.conf```###二、网络路径化1.**路由与负载均衡**-多路径传输(引用[3]提到的bonding模式):```bash#创建bonding接口modprobebondingmode=balance-rriplinkaddbond0typebondiplinkseteth0masterbond0iplinkseteth1masterbond0```支持的模式包括`balance-rr`(轮询)、`802.3ad`(LACP聚合)等[^3]。2.**MTU路径发现**启用路径MTU发现避免分片:```bashsysctl-wnet.ipv4.ip_no_pmtu_disc=0```###三、应用层化1.**零拷贝传输**使用零拷贝技术减少内核拷贝开销:-**splice()/sendfile()**:适用于文件传输-**AF_XDP**:高性能数据包处理2.**批量I/O操作**应用设计时采用批量读写(如writev/readv)减少系统用次数。###四、硬件与驱动排查1.**检查网卡状态**确认驱动是否支持高性能模式:```bashethtool-ieth0#查看驱动信息lspci-vvv|grep-iethernet#检查PCIe带宽```2.**更新驱动与固件**升级到最新版网卡驱动:```bash#示例(Intel网卡)gitclonehttps://github.com/intel/ixgbecdixgbe&&makeinstall```###五、深度诊断工具1.**性能瓶颈分析**|**工具**|**命令示例**|**分析目标**||----------------|--------------------------|--------------------------||**perf**|`perfrecord-g-p<pid>`|CPU热点函数||**ftrace**|`trace-cmdrecord-enet:*`|内核网络事件||**dropwatch**|`dropwatch-lkas`|定丢包置|2.**延迟分解**使用`tcprtt`工具测量TCP往返时延分布:```bash#需要安装bcc工具包/usr/share/bcc/tools/tcprtt-ieth0```###六、替代传输协议1.**QUIC/UDP加速**在丢包率高时使用QUIC协议(如HTTP/3):```nginx#Nginx配置示例listen443quicreuseport;add_headerAlt-Svc'h3=":443";ma=86400';```2.**RDMA高速传输**在支持InfiniBand/RoCE的环境启用RDMA:```bash#安装RDMA驱动aptinstallrdma-coreibv_devinfo#验证设备状态```>**关键提示**:化前务必使用`iperf3`、`netperf`等工具建立性能基线,通过对比验证化效果[^2]。§§相关问题§§1.如何确认TCPBBR算法已生效?2.多网卡bonding模式选择的最佳实践?3.零拷贝技术在实际应用中如何实现?4.如何分析perf生成的火焰图定网络瓶颈?</think>当 `ethtool` 配置无效时,网络传输速率化需从多维度深入排查。以下是系统级解决方案,涵盖硬件、内核、协议栈和应用层: --- ### 一、深度诊断:定真实瓶颈 1. **验证物理层状态** ```bash ethtool eth0 | grep -e "Speed" -e "Duplex" -e "Link detected" ``` - 若输出 `Speed: Unknown!` `Link detected: no`,检查网线/交换机端口/物理损坏[^1] 2. **追踪内核丢包点** ```bash # 实时监控内核网络栈丢包 dropwatch -l kas ``` - 观察输出如 `drop at: __netif_receive_skb_core+0x127` 定丢包函数 3. **中断分布分析** ```bash cat /proc/interrupts | grep eth0 mpstat -P ALL 1 # 查看CPU软中断(softirq)是否均衡 ``` - 单CPU高负载需化中断亲和性:`sudo irqbalance` --- ### 二、内核协议栈(突破ethtool限制) | **参数** | **化命令** | **适用场景** | |---------------------------|---------------------------------------------|-------------------------| | **TCP窗口缩放** | `sysctl -w net.ipv4.tcp_window_scaling=1` | 高延迟网络(LFN) | | **BBR拥塞控制** | `sysctl -w net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr` | 替代传统CUBIC算法 | | **内存缓冲区** | `sysctl -w net.core.rmem_max=16777216` | 视频流等高吞吐场景[^2] | | **TIME_WAIT复用** | `sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1` | 高频短连接服务 | **持久化配置**: ```bash echo "net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr" >> /etc/sysctl.conf sysctl -p ``` --- ### 三、硬件与驱动层解决方案 1. **网卡高级特性启用** ```bash # 检查并启用SR-IOV(虚拟化场景) lspci -vvv | grep -i "Single Root I/O Virtualization" modprobe ixgbe max_vfs=4 # Intel网卡示例 ``` 2. **更新驱动与固件** - 下载最新驱动(如Intel的`ice`驱动): ```bash git clone https://github.com/intel/ice-1.3.30.tar.gz cd ice && make install ``` 3. **PCIe带宽验证** ```bash lspci -vv -s $(ethtool -i eth0 | grep bus-info | cut -d' ' -f2) | grep LnkSta ``` - 确保输出如 `LnkSta: Speed 8GT/s, Width x8` 符合预期 --- ### 四、网络路径化 1. **MTU黑洞检测** ```bash tracepath example.com # 检测路径MTU ping -s 8972 -M do example.com # 测试9000字节MTU ``` 2. **Bonding负载均衡(引用[3])** ```bash # 创建mode=802.3ad动态链路聚合 nmcli con add type bond con-name bond0 bond.options "mode=802.3ad,miimon=100" nmcli con add type ethernet slave-type bond master bond0 ifname eth0 nmcli con add type ethernet slave-type bond master bond0 ifname eth1 ``` --- ### 五、应用层加速技术 1. **零拷贝传输** - 使用 `sendfile()` 系统用绕过内核缓冲区 - Nginx配置示例: ```nginx http { sendfile on; tcp_nopush on; } ``` 2. **用户态协议栈** - 部署 DPDK (Data Plane Development Kit): ```bash git clone git://dpdk.org/dpdk meson build && ninja -C build ./usertools/dpdk-setup.sh ``` --- ### 六、终极验证与基准测试 ```bash # 双向压力测试(排除单向瓶颈) iperf3 -c server_ip -d -t 60 -P 8 # 8线程双向测试 # 内核协议栈时延分析 tcprtt -i eth0 # 需要安装bcc-tools ``` 输出示例: ``` Tracing TCP RTT... Hit Ctrl-C to end msecs : count distribution 0 -> 1 : 12 |**** | 2 -> 3 : 28 |********* | 4 -> 7 : 101 |************************************| ``` > **关键结论**:若上述化仍无效,需怀疑交换机和中间网络设备问题,使用`mtr`进行路径级诊断: > `mtr --report example.com -c 10` ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值