网络编程之XDP和TC

一、TC之于XDP

在前面分析过XDP，今天简单分析一下与其相关的TC，即traffic control,流量控制。在分析XDP时知道其只能用于ingress方向触发，而TC却可以在两个方向即ingress和egress方向触发。也可以简单理解成它可以同时钩住进出两个方向的数据。
同时，XDP位于网络栈的最底层，可以加载到驱动上进行运行。而TC是在数据链路层，最主要的功能就是流量控制，这种流量控制要和TCP窗口流控区别开来。TC的控制主要是对数据包进行管理。也因为TC更接近上层，所以可以访问sk_buff（IP报文）这种数据结构，而不象XDP只能自己搞一个xdp_buff。也正因为如此，TC和硬件基本没有半毛钱关系了，这和XDP是一个比较明显的不同。
由于位置的不同所处的协议栈的层次不同，因此其对数据的处理就有所不同，XDP位于底层，数据更原始完整，可以进行原始报文的修改控制；而TC处于上层，但可以使用更强大的数据结构处理更复杂的修改需求。
在实践中经常遇到的tcpdump抓包程序，其抓包的位置入口方向在XDP和TC之间，而出口方向位于TC之后。这个很重要，否则不知道数据包的位置就无法正确的判断包的准确性和完整性。
下面的图可以说明二者的关系：

二、原理

XDP是基于eBPF钩子的，TC亦是如此。在更向上的TC中，可以使用ip数据报文，即数据结构体sk_buff。最重要的是在TC中可以通过BPF程序读取其中的很多元数据如protocol、napi_id等等。在元数据的支持下，对数据报文的修改会更安全更方便。不过，反过来也是如此，处理元数据本身就是一个很复杂的过程。
TC使用的hook是分别是:在ingress方向上：由__netif_receive_skb_core函数来调用sch_handle_ingress函数；在egress方向上：由__dev_q