Amlogic S9xxx Armbian 以太网性能优化与高延迟场景下的吞吐量问题分析

Amlogic S9xxx Armbian 以太网性能优化与高延迟场景下的吞吐量问题分析

amlogic-s9xxx-armbian amlogic-s9xxx-armbian: 该项目提供了为Amlogic、Rockchip和Allwinner盒子构建的Armbian系统镜像，支持多种设备，允许用户将安卓TV系统更换为功能强大的Armbian服务器系统。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/am/amlogic-s9xxx-armbian

问题现象描述

在 Amlogic S9xxx 系列设备（如 M401A）和 RK3399 平台上运行 Armbian 系统时，用户报告了一个特殊的网络性能问题。这些设备在常规局域网服务中表现正常，但在运行高延迟应用（如 Xray 服务器）时，以太网吞吐量会显著下降。具体表现为：

• 在 100Mbps 网络连接下，实际吞吐量仅为 5-15Mbps
• CPU 使用率异常低（低于 10%），表明并非计算资源瓶颈
• 当连接额外的 USB 网卡（如 RTL8152B）时，Xray 服务能够达到满速 100Mbps
• 相同配置在 x86 平台的 Debian VM 上表现正常

技术背景分析

这一问题主要涉及 Linux 网络协议栈与特定网卡驱动的交互机制。Amlogic S9xxx 和 RK3399 平台常见的 Realtek 以太网控制器（如 RTL8211E）在特定网络条件下可能出现性能异常。

根本原因

经过内核开发社区的调查，发现问题源于 Linux 内核网络协议栈中的一个性能优化缺陷。该缺陷导致：

1. 在高延迟网络环境下，TCP/IP 协议栈的某些优化路径未能正确执行
2. 数据包处理流程出现效率下降
3. 特别影响 Realtek 系列网卡的内置 DMA 引擎性能
4. 问题在标准局域网环境中不易显现，但在高延迟、高吞吐场景下表现明显

解决方案

Linux 内核社区已针对此问题发布修复补丁：

1. 6.12.y 内核分支在 6.12.21 版本中合并了修复补丁
2. 6.6.y 内核分支在 6.6.85 版本中也包含了相同修复
3. 补丁恢复了约 30% 的性能损失

实施建议

对于遇到类似问题的用户，建议采取以下步骤：

1. 内核升级：将系统升级至包含修复的内核版本（6.12.21+ 或 6.6.85+）
2. 性能监测：升级后使用网络性能测试工具验证吞吐量改善情况
3. 参数调优：适当调整 TCP 协议参数（如启用 BBR 拥塞控制算法）
4. 缓冲区设置：根据实际网络条件优化网络缓冲区大小

补充说明

值得注意的是，USB 网卡不受此问题影响的现象表明：

1. 问题与特定网卡的内置 DMA 引擎实现相关
2. USB 网卡使用不同的数据传输机制，避开了有缺陷的优化路径
3. 这进一步验证了问题源自内核与特定网卡驱动的交互逻辑

结论

Amlogic S9xxx 和 RK3399 平台上的以太网性能问题已通过内核更新得到解决。建议用户及时升级系统内核以获得最佳网络性能，特别是在高延迟网络应用场景下。对于性能要求苛刻的环境，暂时使用 USB 网卡也是一个可行的替代方案。

amlogic-s9xxx-armbian amlogic-s9xxx-armbian: 该项目提供了为Amlogic、Rockchip和Allwinner盒子构建的Armbian系统镜像，支持多种设备，允许用户将安卓TV系统更换为功能强大的Armbian服务器系统。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/am/amlogic-s9xxx-armbian