用TestPMD测试DPDK性能和功能

用TestPMD测试DPDK性能和功能

TestPMD是一个使用DPDK软件包分发的参考应用程序。其主要目的是在 络接口的以太 端口之间转发数据包。此外,用户还可以用TestPMD尝试一些不同驱动程序的功能,例如RSS,过滤器和英特尔?以太 流量控制器(Intel? Ethernet Flow Director)。
我们还将研究TestPMD运行时的命令行,命令行可用于配置端口之间的数据包转发和 络接口支持的其他功能。TestPMD应用程序适用于所有版本的DPDK。

TestPMD的配置示例

为了展示如何使用TestPMD,我们会考虑两个典型的硬件设置。
如图1所示,第一个配置,TestPMD应用程序把两个以太 口连接到外部的流量发生器。这样用户可以在不同的 络工作负载下测试吞吐量和功能。

转发模式

TestPMD可以使用如下几种不同的转发模式。

输入/输出模式(INPUT/OUTPUT MODE)

此模式通常称为IO模式,是最常用的转发模式,也是TestPMD启动时的默认模式。 在IO模式下,CPU内核从一个端口接收数据包(Rx),并将其发送到另一个端口(Tx)。 如果需要的话,一个端口可同时用于接收和发送。

收包模式(RX-ONLY MODE)

在此模式下,应用程序会轮询Rx端口的数据包,然后直接释放而不发送。 它以这种方式充当数据包接收器。

发包模式(TX-ONLY MODE)

在此模式下,应用程序生成64字节的IP数据包,并从Tx端口发送出去。 它不接收数据包,仅作为数据包源。

后两种模式(收包模式和发包模式)对于单独检查收包或者发包非常有用。
除了这三种模式,TestPMD文档中还介绍了其他一些转发模式。

编译、准备TestPMD

以下步骤用于编译和设置TestPMD应用程序:
1.如下命令从源目录中编译DPDK,默认也编译了TestPMD应用程序:

 

 

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$ make config T = x86_64-native-linuxapp-gcc

 

2.初始化内核模块uio:

 

 

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$ sudo modprobe uio

 

3.加载内核模块igb_uio:

 

 

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$ sudo insmod ./build/kmod/igb_uio.ko

 

4.预留大页内存以供DPDK TestPMD 应用程序使用,最简单的方法是通过使用DPDK附带的dpdk-setup.sh脚本工具(更多信息请参阅DPDK Getting Started Guide):

 

 

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$ sudo ./usertools/dpdk-setup.sh

 

5.将 络接口端口绑定到igb_uio。举例来说,我们假设使用的端口PCI地址为0000:83:00.1和0000:87:00.1:(可左右滑动↓)

 

 

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$ sudo ./usertools/dpdk-devbind.py -b igb_uio 0000:83:00.1 0000:87:00.1

 

运行TestPMD

TestPMD可以使用一系列命令行参数在非交互模式下运行,也可以使用-i选项运行在交互模式,来实时接收命令行。实时命令行可以动态配置TestPMD:(可左右滑动↓)

 

 

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$ sudo ./build/app/testpmd –l 12,13,14 –n 4 — -i

 

在此例中, –l选项指定了逻辑核。核12用于管理命令行,核13和14将用于转发数据包。 -n选项用于指定系统的内存通道数。–(破折 )分开了EAL参数和应用程序参数。程序运行时可以看到如下所示的输出:

 

 

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$ sudo ./build/app/testpmd –l 12,13,14 –n 4 — -i

 

EAL: Detected 40 lcore(s)

EAL: Probing VFIO support…

EAL: PCI device 0000:83:00.0 on NUMA socket 1

EAL:   probe driver: 8086:10fb net_ixgbe

EAL: PCI device 0000:83:00.1 on NUMA socket 1

EAL:   probe driver: 8086:10fb net_ixgbe

EAL: PCI device 0000:87:00.0 on NUMA socket 1

EAL:   probe driver: 8086:10fb net_ixgbe

EAL: PCI device 0000:87:00.1 on NUMA socket 1

EAL:   probe driver: 8086:10fb net_ixgbe

Interactive-mode selected

USER1: create a new mbuf pool :

       n=163456, size=2176, socket=0

Configuring Port 0 (socket 0)

Port 0: 00:1B:21:B3:44:51

Configuring Port 1 (socket 0)

Port 1: 00:1B:21:57:EE:71

Checking link statuses…

Port 0 Link Up – speed 10000 Mbps – full-duplex

Port 1 Link Up – speed 10000 Mbps – full-duplex

Done

testpmd>

 

testpmd>提示符允许用户输入命令,这被称为实时命令行。例如,我们可以用它来输入命令,来检查转发配置:

 

 

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testpmd> show config fwd

io packet forwarding – ports=2 – cores=1 – streams=2

  – NUMA support disabled, MP over anonymous pages disabled

Logical Core 13 (socket 1) forwards packets on 2 streams:

  RX P=0/Q=0 (socket 0) -> TX P=1/Q=0 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:01

  RX P=1/Q=0 (socket 0) -> TX P=0/Q=0 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:00

 

这表明TestPMD正使用前面介绍过的默认io转发模式,同时也表明核13(第二个启用的内核)将轮询端口0上的数据包,然后转发到端口1,反之亦然。 核12,也就是命令行中第一个核正用于处理运实时命令行本身。
要开始转发,只需键入命令’start’:

 

 

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testpmd> start

 

然后,要检查端口之间是否有包正在转发,执行以下命令来显示应用程序正在使用的所有端口的统计信息:(可左右滑动↓)

 

 

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testpmd> show port stats all

################### NIC statistics for port 0 ######################

RX-packets: 8480274     RX-missed: 0           RX-bytes: 508816632

RX-errors: 0

RX-nombuf: 0

TX-packets: 5763344     TX-errors: 0           TX-bytes: 345800320

Throughput (since last show)

Rx-pps: 1488117

Tx-pps: 1488116

############################################################

################### NIC statistics for port 1 ######################

RX-packets: 5763454     RX-missed: 0           RX-bytes: 345807432

RX-errors: 0

RX-nombuf: 0

TX-packets: 8480551     TX-errors: 0           TX-bytes: 508832612

Throughput (since last show)

Rx-pps: 1488085

Tx-pps: 1488084

############################################################

 

此输出显示了应用程序开始转发后的所有数据包总数,包含有这两个端口接收和发送的数据包数。吞吐率是以数据包每秒来显示的。在这个例子中,所有端口上接收到的包都以理论线速14.88Mpps往外转发。线速是指给定数据包大小和 络接口的最大速度。若要停止转发,只需输入 stop,这会停止转发并显示两个端口的累计统计数字以及一个概要。

 

 

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testpmd> stop

Telling cores to stop…

Waiting for lcores to finish…

—————— Forward statistics for port 0 ———————-

RX-packets: 136718750       RX-dropped: 0           RX-total: 136718750

TX-packets: 136718750       TX-dropped: 0           TX-total: 136718750

———————————————————————

—————— Forward statistics for port 1 ———————-

RX-packets: 136718750       RX-dropped: 0           RX-total: 136718750

TX-packets: 136718750       TX-dropped: 0           TX-total: 136718750

———————————————————————

++++++++++Accumulated forward statistics for all ports +++++++++

RX-packets: 273437500       RX-dropped: 0           RX-total: 273437500

TX-packets: 273437500       TX-dropped: 0           TX-total: 273437500

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

 

使用多核

对于一个核不足以转发所有收到的包的情况,多核可以用于处理来自不同端口的数据包。在前面的例子中,核 13和14可用于转发数据包,但只有核 13被用到了。要启用另一个核,我们可以使用以下命令:

 

 

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testpmd> set nbcore 2

 

testpmd> show config fwd

 

io packet forwarding – ports=2 – cores=2 – streams=2

   – NUMA support disabled, MP over anonymous pages disabled

Logical Core 13 (socket 1) forwards packets on 1 streams:

  RX P=0/Q=0 (socket 0) -> TX P=1/Q=0 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:01

Logical Core 14 (socket 1) forwards packets on 1 streams:

  RX P=1/Q=0 (socket 0) -> TX P=0/Q=0 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:00

 

这样核13将从端口0接收数据包,并从端口1发送数据包,而core14将接收来自端口1的数据包,并从端口0上发送。

改变转发模式

如上所述,TestPMD具有不同的转发模式。若要将转发模式更改为收包模式,我们可以使用set fwd命令:

 

 

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testpmd> set fwd rxonly

testpmd> start

 

现在,如果我们看端口统计数据,可以看到只有接收到的数据包才会显示。由于没有发送的数据包,Tx数据仍然为0:

 

 

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testpmd> show port stats all

####################### NIC statistics for port 0  ##########################

RX-packets: 524182888  RX-missed: 0          RX-bytes:  31450974816

RX-errors:  0

RX-nombuf:  0

TX-packets: 0          TX-errors: 0          TX-bytes:  0

 

Throughput (since last show)

Rx-pps:     14880770

Tx-pps:            0

####################################################################

####################### NIC statistics for port 1  ##########################

RX-packets: 486924876  RX-missed: 0          RX-bytes:  29215494352

RX-errors:  0

RX-nombuf:  0

TX-packets: 0          TX-errors: 0          TX-bytes:  0

 

Throughput (since last show)

Rx-pps:     14880788

Tx-pps:            0

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在TestPMD获得帮助

TestPMD为运行时可用的命令提供在线帮助。这些帮助分为几个部分,可以通过帮助命令获取。

 

 

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testpmd> help

 

以下部分可用“帮助”:

 

 

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help control    : Start and stop forwarding.

help display    : Displaying port, stats and config information.

help config     : Configuration information.

help ports      : Configuring ports.

help registers  : Reading and setting port registers.

help filters    : Filters configuration help.

help all        : All of the above sections.

 

例如,要获取有关显示数据和其他信息的命令的帮助:

 

 

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testpmd> help display

Display:

——–

 

show port (info|stats|xstats|fdir|stat_qmap|dcb_tc|cap) (port_id|all)

    Display information for port_id, or all.

 

show port X rss reta (size) (mask0,mask1,…)

    Display the rss redirection table entry indicated by masks on port X. size is used to indicate the hardware supported reta size

 

show port rss-hash ipv4|ipv4-frag|ipv4-tcp|ipv4-udp|ipv4-sctp|ipv4-other|ipv6|ipv6-frag|ipv6-tcp|ipv6-udp|ipv6-sctp|ipv6-other|l2-payload|ipv6-ex|ipv6-tcp-ex|ipv6-udp-ex [key]

    Display the RSS hash functions and RSS hash key of port X

 

clear port (info|stats|xstats|fdir|stat_qmap) (port_id|all)

    Clear information for port_id, or all.

 

show (rxq|txq) info (port_id) (queue_id)

    Display information for configured RX/TX queue.

 

show config (rxtx|cores|fwd|txpkts)

    Display the given configuration.

 

read rxd (port_id) (queue_id) (rxd_id)

    Display an RX descriptor of a port RX queue.

 

read txd (port_id) (queue_id) (txd_id)

    Display a TX descriptor of a port TX queue.

 

结论

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