DPDK 工具

前言

DPDK 中提供了一些工具用来测试，本文对此进行一些简单的介绍，以期抛砖引玉。

• 操作环境同上篇。虚拟机分配 4 个核心
  • 系统：CentOS 7 Kernel 3.10
  • 架构：IA，64 位，4 核
  • 内存：1 GB
  • DPDK 版本：18.11.1 LTS
  • 网卡：使用 VirtualBox 虚拟机的 Intel 82540EM
• DPDK 提供的工具大多为实例，因此具有 EAL，在运行时需注意传入参数
• 大多实例需要两个以上核心，一个核用来管理命令行等信息，另外的核用来处理数据包
• 实例的运行可能需要 root 权限，建议使用 root 账户操作

TestPMD

• 功能：在网络接口的以太网端口之间转发数据包。TestPMD 随 DPDK 库和工具一同编译，无需另外安装
• 路径：<RTE_SDK>/<RTE_TARGET>，此处为 /dpdk/x86_64-native-linuxapp-gcc

概述

设置方式：

• 将两个端口连接到外部流量生成器
• 使用回送模式下的两个端口接在一起

转发模式：

• 输入/输出：默认。通常称为 IO 模式，在内核接收一个端口的数据包（Rx）并将其传输到里一个端口（Tx）
• 仅 Rx：轮询来自 Rx 端口的数据包
• 仅 Tx：生成 64 字节的 IP 数据包并在 Rx 端口传输

启动

1. 设置 Hugepages、加载 UIO 驱动、绑定端口
2. 运行程序。TestPMD 默认在非交互模式下运行，指定-i 可交互

   $ sudo /build/app/testpmd/test-pmd –l 2,3,4 –n 4 -- -i

   • -l：指定逻辑核心，核心 2 用于管理命令行，核心 3 和 4 将用于转发分组
   • -n：指定系统的内存通道数

稍等片刻即可进入命令行交互界面。

常用参数

• --nb-cores=N：设置转发核心数，其中 1≤N≤核心数，默认 1
• --nb-ports=N：设置转发端口的数量，其中 1≤N≤端口数
• --coremask=0xXX：设置转发测试核心的十六进制掩码。主 lcore 仅保留用于命令行解析
• --portmask=0xXX：设置转发测试的端口的十六进制掩码
• --eth-peer=N,XX:XX:XX:XX:XX:XX：设置端口 N 的 MAC 地址
• --tx-ip=SRC,DST：设置仅进行传输测试时使用的源和目的地址

常用运行时命令

• 检查配置

  show config fwd

• 开始/停止 转发

  start / stop

• 显示应用程序正在使用的所有端口的统计信息：

  show port stats all

• 使用多个内核

  set nbcore 2

Pktgen-dpdk

Pktgen-dpdk（Packet Generator）是一个基于 DPDK 开发的发包工具，因此也可以认为是一个实例，详询 官方文档。

编译

1. 安装 Lua 文档
   CentOS 7 所包含的 Lua 版本过低(5.1.x)，需要自行安装，此处使用 Lua 5.3.5

   $ cd /usr/local/src
   $ wget http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.5.tar.gz
   $ tar zxf lua-5.3.0.tar.gz
   $ cd lua-5.3.0
   $ make <platform> install

   <platform> 可选如下平台：

   aix bsd c89 freebsd generic linux macosx mingw posix solaris

   此处为 linux
2. 安装依赖
   根据情况，CentOS 7 可能需要安装一些依赖才能编译，具体版本就不给出了

   $ yum install libpcap-dev
   $ yum install libreadline-dev

3. 设置环境变量

   $ export RTE_SDK=~/dpdk
   $ export RTE_TARGET=x86_64-native-linuxapp-gcc

4. 进入 pktgen 目录，编译

   $ cd <pktgen-dir>
   $ make

启动

1. 可使用 tools/run.py 设置启动环境，该 Python 脚本尝试配置系统，内部有提权操作，因而不需要 sudo。

   $ ./tools/run.py default

   该命令需在 pktgen 顶级目录下运行，使用 /cfg/default.cfg 配置文件
2. 启动
   启动参数包含 EAL 和自身参数，用 -- 分隔，将进入命令行

   $ sudo ./pktgen -l 0-1 -n 3 -- -P -T

   pktgen 需要至少两个逻辑内核才能运行

常用参数

• -f：指定脚本，.pkt 或 .lua
• -l：指定日志文件
• -p：指定端口
• -P：在所有端口启用混杂模式
• -T：彩色终端输出
• -G：启用 socket
• -N：启用 NUMA 支持
• -s<P>:<file>：要传输的端口和 PCAP 文件
• -m <string>：将端口映射到核心
  • : 表示分别
  • - 表示和
  • [Core].[Port]
  • [rx:tx]

  1.0, 2.1, 3.2
  [1:2].0
  [1:2].[0-1]

常见运行时命令

• set

  set <portlist> <command> value

  • command 参数：
    • count：发送报文的数量
    • size：报文大小
    • rate：发送报文的速率
    • sport：TCP 源端口号
    • dport：TCP 目的端口号
  • 也可设置 MAC 及 IP

    set mac <portlist> <ethaddr>
    set ip src|dst <portlist> <ipaddr>

• seq：发送报文信息

  seq <seq#> <portlist> dst_mac src_mac dst_ip src_ip sport dport ipv4|ipv6|vlan udp|tcp|icmp vid pktsize

• save/load：保存/导入当前配置到文件

Pktgen

pktgen 是一个位于 Linux 内核层的高性能网络测试工具，支持多线程，能产生随机 MAC 地址、IP 地址、UDP 端口号等信息的数据包。

• Linux 发行版默认包含
• pktgen 的配置与统计信息查看都使用 /proc 文件系统的数据写入功能

启动

1. 加载内核

   $ modprobe pktgen

   在 /proc/net/pktgen 可看见如下内容，文件数由 CPU 决定：

   kpktgend_0  kpktgend_1  kpktgend_2  kpktgend_3  pgctrl

2. 手动运行命令

   echo "rem_device_all" > /proc/net/pktgen/kpktgend_0
   echo "add_device eth0" > /proc/net/pktgen/kpktgend_0
   echo "pkt_size 1000" > /proc/net/pktgen/eth0
   echo "count 1000" > /proc/net/pktgen/eth0
   echo "delay 1" > /proc/net/pktgen/eth0
   echo "src 10.180.80.179" > /proc/net/pktgen/eth0
   echo "dst 10.180.80.181" > /proc/net/pktgen/eth0
   echo "start" > /proc/net/pktgen/pgctrl

   • pkt_size：包长
   • count：发包个数
   • delay：时间间隔，单位是纳秒
3. 也可使用命令构建脚本

常见命令

控制命令

命令	说明
start	所有线程开始发送
stop	停止

线程的控制命令

命令	说明
add_device	添加某个端口到某个线程
rem_device_all	删除绑定在某个线程的所有端口
max_before_softirq	在最多发送多少个数据包后,执行 do_softirq()

端口命令

命令	说明
debug	调试
clone_skb	对每个 skb 进行多少个复制，0 表示不复制
clear_counters	清空计数器，默认自动清空
pkt_size	链路包的大小（除去CRC的值）
min_pkt_size	数据包最小值
max_pkt_size	数据包最大值
flags	包的分片数量
count	发送数据包的个数，0 表示一直发送
delay	发送两个数据包之间的延时
dst	目的 IP
dst_min	目的 IP 的最小值
dst_max	目的 IP 的最大值
src_min	源 IP 最小值
src_max	源 IP 最大值
dst6	目的 IPv6 地址
src6	源 IPv6 地址
dstmac	目的 MAC
srcmac	源 MAC
src_mac_count	源 MAC 的数量，从 srcmac 的 MAC 开始轮询
dst_mac_count	目的 MAC 的数量，从 srcmac 的 MAC 开始轮询
udp_src_min	最小源 UDP 端口号
udp_src_max	最大源 UDP 端口号
udp_dst_min	最小目的 UDP 端口号
udp_dst_max	最大目的 UDP 端口号
flows	并发流的个数
flowlen	流的长度

Flags

命令	说明
IPSRC_RND	PSRC_RND 源 IP 随机发送
IPDST_RND	IPDST_RND 源 IP 随机发送
TXSIZE_RND	YXSIZE_RND 源 IP 随机发送
UDPSRC_RND	UDPSRC_RND 源 IP 随机发送
UDPDST_RND	UDPDST_RND 源 IP 随机发送
MACSRC_RND	MACSRC_RND 源 IP 随机发送
MACDST_RND	MACDST_RND 源 IP 随机发送