dpdk vhost研究(一)

Virtio/Vhost是什么

Vhost/Virtio是一种半虚拟化的设备抽象接口规范， 在Qemu和KVM中的得到了广泛的应用，在客户机操作系统中实现的前端驱动程序一般直接叫Virtio， 在宿主机实现的后端驱动程序称为Vhost。与宿主机纯软件模拟I/O相比，virtio可以获得很好的性能，在数据中心中得到了广泛的应用。
Vhost有两种实现：内核态和用户态

• 内核态实现：

vhost_net将部分的Virtio驱动从用户空间(其实是QEMU中)移到了kernel中，从而跳过QEMU，减少QEMU和内核之间的上下文切换开销，从而提升网络IO的性能。

通过在内核态增加了一个vhost驱动，与virtio相比，只需要进行一次用户态内核态切换（因为内核态的vhost-net.ko可以直接访问内核态的TAP设备，少了一次切换），另外，由于引入vhost技术共享了虚拟机的网卡缓冲区也省了一次数据拷贝（vhost-net.ko充当vhost backend，kvm.ko充当vhost client）。

• 用户态实现：

vhost_user是将vhost_net驱动移动到用户态来实现零切换和零拷贝，从而进一步提升性能。一些实现了vhost backend的交换机(如snabbswitch)直接在用户态从vhost共享的虚拟机网卡缓存区virtio-ring中把网络数据进行读取，然后snabbswtich又实现了SR-IOV的物理网卡驱