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• 目录
• L3 Forwarding Application
• 安装部署
• • 部署拓扑
  • 编译运行 L3fwd
  • 测试 L3 转发功能
  • 性能参数
• 实现分析

L3 Forwarding Application

L3 Forwarding Application 是一个实现了 LPM（Longest prefix match，最长前缀匹配）路由选择算法的 IP 数据包转发应用程序。此外，它还实现了负载均衡和多路径转发等功能，以提高网络的吞吐量和性能。

rte_lpm 库提供了高效的 LPM 算法，可以在大规模路由表上快速查找路由。

安装部署

部署拓扑

                      |----------------||     l3fwd      ||                ||  eth1   eth2   |1.1.1.1 |----|------|----|  2.1.1.152:54:00:5E:8C:DF      |      |       52:54:00:A7:A7:F6/        \/          \/            \/              \52:54:00:4a:1f:6d   /                \   52:54:00:53:5a:d21.1.1.2   |                  |  2.1.1.2|--------|------|   |-------|-------||      eth1     |   |     eth2      ||               |   |               ||    server0    |   |    server1    ||---------------|   |---------------|

编译运行 L3fwd

• 编译：

$ cat dpdk.rc
export RTE_SDK=/opt/dpdk-18.08
export RTE_TARGET=x86_64-native-linuxapp-gcc
export DPDK_BUILD=${DPDK_DIR}/${RTE_TARGET}
export LD_LIBRARY_PATH=${RTE_SDK}/${RTE_TARGET}/lib:/usr/local/lib:/usr/lib:$ source dpdk.rc$ cd ${RTE_SDK}/examples/l3fwd
$ make
$ ll build/l3fwd

• 指令行格式：
  • -p PORTMASK：指定要使用的 Ports 的十六进制位掩码（Bitmap）。
  • -P：将所有 Ports 都设置为混杂模式，使得无论 Frame 的 dstMAC 是不是本地网卡都可以接收。
  • -E：启用精确匹配算法（Exact match）。
  • -L：启动最长前缀匹配算法（Longest prefix match）。
  • –config：指示 port、queue、lcore 的映射关系。
  • –eth dest：指示 PortX 的 dstMAC 地址。
  • –enable-jumbo：启用 Jumbo 数据帧。
  • –max-pkt-len：在启用 Jumbo 的前提下，以十进制表示最大的数据包长度。
  • –no-numa：禁用 NUMA 亲和。
  • –hash-entry-num：指示十六进制 HASH Entry 的数量。

./l3fwd [EAL options] -- -p PORTMASK[-P][-E][-L]--config(port,queue,lcore)[,(port,queue,lcore)][--eth-dest=X,MM:MM:MM:MM:MM:MM][--enable-jumbo [--max-pkt-len PKTLEN]][--no-numa][--hash-entry-num][--ipv6][--parse-ptype]

• 运行：
  • -l 1：只使用一个 lcore，因为测试机的网卡不支持多队列，而 l3fwd 会为每个 lcore 分配一个 Tx queue，所以只能使用 1 个 lcore，否则会在 rte_eth_dev_configure() 的时候失败。
  • 52:54:00:4a:1f:6d - server0 eth1 发出的 Frame 的 dstMAC 地址。因为 l3fwd 没有 ARP 协议，所以需要手动指定每个 Ports 的 dstMAC。
  • 52:54:00:53:5a:d2- server1 eth2 发出的 Frame 的 dstMAC 地址。

./build/l3fwd -l 1 -- -p 0x3 -P --config="(0,0,1),(1,0,1)" --parse-ptype --eth-dest=0,52:54:00:4a:1f:6d --eth-dest=1,52:54:00:53:5a:d2soft parse-ptype is enabled
LPM or EM none selected, default LPM onInitializing port 0 ... Creating queues: nb_rxq=1 nb_txq=1... Port 0 modified RSS hash function based on hardware support,requested:0xa38c configured:0Address:52:54:00:5E:8C:DF, Destination:52:54:00:4A:1F:6D, Allocated mbuf pool on socket 0LPM: Adding route 0x01010100 / 24 (0)
LPM: Adding route 0x02010100 / 24 (1)
LPM: Adding route IPV6 / 48 (0)
LPM: Adding route IPV6 / 48 (1)
txq=1,0,0Initializing port 1 ... Creating queues: nb_rxq=1 nb_txq=1... Port 1 modified RSS hash function based on hardware support,requested:0xa38c configured:0Address:52:54:00:A7:A7:F6, Destination:52:54:00:53:5A:D2, txq=1,0,0Skipping disabled port 2Initializing rx queues on lcore 1 ... rxq=0,0,0 rxq=1,0,0Port 0: softly parse packet type info
Port 1: softly parse packet type infoChecking link statusdone
Port0 Link Up. Speed 10000 Mbps -full-duplex
Port1 Link Up. Speed 10000 Mbps -full-duplex
L3FWD: entering main loop on lcore 1
L3FWD:  -- lcoreid=1 portid=0 rxqueueid=0
L3FWD:  -- lcoreid=1 portid=1 rxqueueid=0

测试 L3 转发功能

• l3fwd_lpm.c 中定义的默认路由表，port0 为 1.1.1.0/24，port1 为 2.1.1.0/24。

static struct ipv4_l3fwd_lpm_route ipv4_l3fwd_lpm_route_array[] = {{IPv4(1, 1, 1, 0), 24, 0},{IPv4(2, 1, 1, 0), 24, 1},{IPv4(3, 1, 1, 0), 24, 2},{IPv4(4, 1, 1, 0), 24, 3},{IPv4(5, 1, 1, 0), 24, 4},{IPv4(6, 1, 1, 0), 24, 5},{IPv4(7, 1, 1, 0), 24, 6},{IPv4(8, 1, 1, 0), 24, 7},
};

• server01：因为 l3fwd 不能处理 ARP 协议，所以需要手动添加 l3fwd port0 的静态 MAC 地址表。

$ ip addr add dev eth1 1.1.1.2/24
$ ip route add 2.1.1.2 via 1.1.1.1 dev eth1
$ ip nei add 1.1.1.1 lladdr 52:54:00:5E:8C:DF dev eth1

• server02

$ ip addr add dev eth2 2.1.1.2/24
$ ip route add 1.1.1.2 via 2.1.1.1 dev eth2
$ ip nei add 2.1.1.1 lladdr 52:54:00:A7:A7:F6 dev eth2

• server01 ping server02

$ ping 2.1.1.2
PING 2.1.1.2 (2.1.1.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 2.1.1.2: icmp_seq=30 ttl=63 time=0.659 ms

性能参数

• 10GbE、Intel x710、2NUMA、4ports

实现分析