Введение в DPDK: архитектура и принцип работы

За последние несколько лет тема производительности сетевого стека Linux обрела особую актуальность. Это вполне понятно: объёмы передаваемых по сети данных и соответствующие нагрузки растут не по дням, а по часам.

И даже широкое распространение сетевых карт 10GE не решает проблемы: в самом ядре Linux имеется множество «узких мест», которые препятствуют быстрой обработке пакетов.

Предпринимаются многочисленные попытки эти «узкие места» обойти. Техники, используемые для обхода, так и называются — kernel bypass (с кратким обзором можно ознакомиться, например, здесь). Они позволяют полностью исключить сетевой стек Linux из процесса обработки пакетов и сделать так, чтобы приложение, работающее в пользовательском пространстве, взаимодействовало с сетевым устройством напрямую. Об одном из таких решений — Intel DPDK (Data Plane Development Kit) — мы и хотели бы поговорить в сегодняшней статье.

О DPDK существует множество публикаций, в том числе и на русском языке (см., например: 1, 2 и 3). Среди этих публикаций есть и весьма неплохие, но они не отвечают на самый главный вопрос: как именно происходит обработка пакетов с использованием DPDK? Из каких этапов состоит путь пакета от сетевого устройства к пользователю?

Именно на эти вопросы мы и попытаемся ответить. Чтобы найти ответы, нам пришлось проделать огромную работу: так как в официальной документации мы всей нужной информации не нашли, то нам пришлось ознакомиться с массой дополнительных материалов и погрузиться в изучение исходников…. Впрочем, обо всём по порядку. И прежде чем говорить о DPDK и о том, какие проблемы он помогает решить, нам нужно вспомнить, как осуществляется обработка пакетов в Linux. С этого мы и начнём.

blog.selectel.ru/vvedenie-v-dpdk-arxitektura-i-princip-raboty/