14、Express Data Path (XDP)：高性能网络数据包处理技术

Express Data Path (XDP)：高性能网络数据包处理技术

1. XDP 简介

Express Data Path (XDP) 是 Linux 网络数据路径中一种安全、可编程、高性能且与内核集成的数据包处理器。当网卡（NIC）驱动接收到数据包时，它会执行 BPF 程序，从而能在尽可能早的时间点对收到的数据包做出决策，如丢弃、修改或放行。

XDP 程序运行速度快，不仅得益于其执行点，还与以下设计决策有关：
- 处理数据包时无需进行内存分配。
- 仅处理线性、未分段的数据包，并掌握数据包的起始和结束指针。
- 不访问完整的数据包元数据，因此该类程序接收的输入上下文为 xdp_buff 类型，而非 sk_buff 结构体。
- 作为 eBPF 程序，XDP 程序的执行时间有界，这意味着其在网络管道中的使用成本固定。

需要注意的是，XDP 并非内核旁路机制，它旨在与其他内核组件和 Linux 内部安全模型集成。

xdp_buff 结构体用于向使用 XDP 框架提供的直接数据包访问机制的 BPF 程序呈现数据包上下文，可将其视为 sk_buff 的“轻量级”版本。二者的区别在于，sk_buff 还保存并允许用户处理数据包的元数据（如协议、标记、类型），这些元数据仅在网络管道的较高级别可用。由于 xdp_buff 创建时间早且不依赖其他内核层，所以使用 XDP 获取和处理数据包的速度更快。此外，xdp_buff 不保存对路由、流量控制钩子或其他类型数据包元数据的引用，而使用 sk_buff 的程序类型则会保存。

2. XDP 程序概述

XDP 程序的主要功能是对收到的数据包进