dpdk - 使用 DPDK 测量往返时间

Question

我的系统是 CentOS 8，内核为:4.18.0-240.22.1.el8_3.x86_64，我使用的是 DPDK 20.11.1。内核:

我想以优化的方式计算往返时间，以便从机器 A 发送到机器 B 的数据包从机器 B 环回到 A 并测量时间。完成此操作时，机器 B 会运行一个 DPDK 转发应用程序(例如 testpmd 或 l2fwd/l3fwd)。

一种方法是使用 DPDK pktgen 应用程序 ( https://pktgen-dpdk.readthedocs.io/en/latest/ )，但我找不到它以这种方式计算往返时间。虽然 ping 是另一种方式，但是当机器 B 收到来自机器 A 的 ping 数据包时，它必须处理该数据包，然后响应回机器 A，这会增加一些周期(在我的情况下这是不希望的)。

接受计算该时间的建议和方法。此外，比较基于 DPDK 的应用程序与非 DPDK 设置的 RTT(往返时间)的基准也将提供更好的比较。

编辑:有一种方法可以在 DPDK pktgen 中启用延迟。任何人都可以分享一些关于如何计算此延迟及其含义的信息(我在文档中找不到有关页面延迟的可靠信息。

Answer 1

这实际上取决于您想要测量的往返行程类型。考虑以下时间戳:

  -> t1  -> send() -> NIC_A -> t2  --link--> t3  -> NIC_B -> recv() -> t4
host_A                                                              host_B
  <- t1' <- recv() <- NIC_A <- t2' <--link-- t3' <- NIC_B <- send() <- t4' 

你想测量t1' - t1 ？然后，只需编写一个小型 DPDK 程序，在主机 A 上每次发送/接收函数调用之前/之后存储 TSC 值。(在主机 B 上运行转发应用程序。)另请参阅 rte_rdtsc_precise()和rte_get_tsc_hz()用于将 TSC 增量转换为纳秒。

对于非 DPDK 程序，您可以通过 other means 读出 TSC 值/频率。 。根据您的分辨率需求，您也可以调用 clock_gettime(CLOCK_REALTIME)其开销约为 18 ns 左右。

这适用于通过 rte_eth_tx_burst() 传输的单个数据包和单个数据包接收 - 这对于您的目标应用程序来说不一定现实。对于较大的突发，您必须在第一次传输之前和最后一次传输之后使用获取时间戳，然后计算平均增量。

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时间戳t2, t3, t2', t3'是由(更严重的)NIC 提供的硬件传输/接收时间戳。

如果你想计算往返t2' - t2那么您首先需要控制 NIC 的时钟(例如使用 phc2ys )，启用时间戳并获取这些时间戳。不过，一般来说，AFAICS dpdk 不支持获取 TX 时间戳。

因此，在使用 SFP 收发器时，另一种方法是安装无源 optical TAPs在 NIC_A 的 RX/TX 端，并将监控端口连接到支持接收硬件时间戳的数据包捕获 NIC。通过这样的设置，计算 t2' - t2往返只需编写一个脚本，从 pcap 读取匹配数据包的时间戳并计算它们之间的增量。