深入浅出dpdk读书笔记--pcie与包处理（一)---pcie

1、什么是pcie

pcie是一种数组传输协议，它遵循开放系统互联网模型，自上而下分为事务层、链路层、物理层。把流向pcie组件方向的流量称为上游流量；把pcie流向网卡NIC的流量称为下游流量，如图所示：

网卡和pcie插槽交互是通过pcie协议，由于它遵循开放系统互联网模型，所以网卡接收方向，是插入头的一个过程，依次增加物理层、数据链层、事务传输层。网卡发送方向是剥头的一个过程：依次剥离实物传输层、链路层、物理层。这些处理都是在硬件层次处理的。

网卡从线路上接收的以太网包整个作为有效载荷在PCIe的事务传输层上进行内部传输。

2、pcie有效带宽

以8b/10b编码为例，每10个比特传输8个比特（1个字节）的有效数据。以GEN2x8 5.0Gbit/s为例，500M*10b/s=500MB/s单向每路，对于8路就有4GB/s的理论带宽，这个结论是这样计算出来的：由于GEN2是以8b/10b编码，，那么单条Lane（线路）的理论最大传输速率为：

500 M * 10 bit/s / 8 = 62.5 MB/s

而对于PCIe x8配置，意味着有8条独立的Lane并行传输数据，因此8条Lane合并后的理论有效带宽为：

62.5 MB/s * 8 = 500 MB/s 或者 4 Gbps（千兆比特每秒）

注意：这里所说的带宽是指理论有效带宽，也就是扣除编码开销后，实际能够传输的有效数据量

3、pcie的传输能力

因为有些网卡的要求，每个TLP都要从lan0开始，并且从偶数时钟周期开始，这样在TLP协议头本身的开销外又增加了一些额外的开销，以64B数据纯写操作为例：

如上图所示，传输64字节，加上TLP协议头，以及偶数时钟开始等要求，最终需要96B，如果涉及真实的网卡转发流程，带宽还会进一步降低。