Ethernet

• dlouho nezměněný standard, ale několika násobné zvětšení rychlostí
• rychlost ethernetu roste rychleji, jak rychlost cpu!
• cpu scaluje paralelně

Packets - theory / reality

• malý packet = TCP ACK

• https://stats.ams-ix.net/sflow/index.html

• https://makelinux.github.io/kernel/map

• snaha alokovat 1 a pak měnit pointery/upravovat podle potřeby, kvůli době přístupu/kopírování

Rychlost

NAPI

• vypneme přerušení pomocí masky, abych mohl zpracovat packety
• packety zpracovávám dávkově -> latence navíc
• packety do ring bufferu, jednou za čas se podívám a zpracuji
• navýší výkon

Busy looping

• procesor se ptá, jestli je nějaký nový paket - větší zatížení procesoru tímto dotazováním
• zlepší latenci pro specifickou část

Multiqueue (RSS)

• jednotlivé fronty na jednotlivé jádra
• problém s hashovací funkcí, aby rozdělil rovnoměrně
  • problém například s tunelem
• až N-násobně zvýšení výkonu!

GSO/GRO (LSO)

• General segmentation / receiver offload
• síťovka se postará na segmentaci na 1500 bytů
• v rámci jádra mohu pracovat s pakety v násobcích MTU
• problémy
  • síťovka může špatně rozsekat
  • zapouzdření - tunely
• v rámci 20%

Offloading

• různé výpočetní funkce udělá NIC místo kernelu
• Checksum
• VLAN stripping
• v rámci 3-5%

Accelerating techniques

DPDK

• ze síťovky rovnou do aplikace (vynechá kernel)
• z 0.5 M paketů na jádro -> 10M paketů na jádro
• funguje pro
  • sonda
  • load balancer
  • analýza
• routing - re-implementuje v aplikaci - nemusí být zrychlejí
• není vidět síťová karta - např. tcpdump

eBPF

• extension Barkley Packet Filter
• BPF - např filter ve wiresharku
• JIT v

XDP

• síťovka před hned po přijetí packetu
• eBPF rozhoduje co s paketem
  • zahodit
  • zpracovat stackem
  • poslat dál

---

• nezajímá nás propustnost b/s
• ale výkonnost = počet paketů /s (packet rate) (bere se průměr 500b velikost packetu)
• jumbo ?? - paket 9kb - pro úložiště - např VM
• nelze změnit, protože by staré ethernety nerozuměli