Η Intel DPDK προσφέρει οδηγό DIY για την κυκλοφορία δικτύου υψηλής απόδοσης

Σε μια ήσυχη γωνιά του εργαστηρίου, ένας ανεπιτήδευτος υπολογιστής μονής πλακέτας - ο MinnowBoard Turbot - βουίζει ήσυχα. Με την υποστήριξη ενός επεξεργαστή Intel® Atom™ και με το Ubuntu 16.04 με προεγκατεστημένο λογισμικό Data Plane Development Kit (DPDK), αυτή η συμπαγής συσκευή μετατρέπεται σε μια ισχυρή γεννήτρια κίνησης δικτύου με λίγες μόνο συνδέσεις καλωδίων Ethernet. Αυτό δεν είναι επιστημονική φαντασία—είναι η πραγματικότητα που έγινε εφικτή από τον νέο οδηγό υλοποίησης «DPDK-in-a-Box» της Intel®.

Ο οδηγός υλοποίησης επικεντρώνεται σε δύο κρίσιμα τεχνικά στοιχεία:

• Intel® Data Plane Development Kit (DPDK):Αυτή η βιβλιοθήκη επεξεργασίας πακέτων υψηλής απόδοσης και η συλλογή προγραμμάτων οδήγησης NIC παρακάμπτει τη στοίβα δικτύου του πυρήνα του Linux, επιτρέποντας την άμεση επεξεργασία πακέτων στο χώρο του χρήστη. Το αποτέλεσμα; Δραματικά βελτιωμένη απόδοση δικτύου και μειωμένη καθυστέρηση—το θεμέλιο για τη δημιουργία εφαρμογών δικτύου υψηλής απόδοσης.
• TRex Realistic Traffic Generator:Ένα εξελιγμένο εργαλείο δημιουργίας κίνησης ικανό να προσομοιώνει πολύπλοκα μοτίβα κυκλοφορίας δικτύου με εκτεταμένες επιλογές διαμόρφωσης, παρέχοντας αξιόπιστα περιβάλλοντα δοκιμών για αξιολόγηση απόδοσης συσκευών δικτύου και εφαρμογής.

Ο οδηγός συνιστά τη χρήση τουMinnowBoard Turbot, ένας υπολογιστής μονής πλακέτας χτισμένος γύρω από τον επεξεργαστή Intel® Atom™ E3826. Το χαμηλό κόστος και η συμπαγής μορφή του το καθιστούν ιδανικό για τη λύση "DPDK-in-a-Box", ενώ τα διπλά gigabit NIC Intel® Ethernet Controller I350 παρέχουν την απαραίτητη βάση υλικού για τη δημιουργία κίνησης υψηλής απόδοσης.

Το λειτουργικό σύστημα της επιλογής είναιΠελάτης Ubuntu 16.04, προενσωματωμένο στο DPDK. Αυτός ο συνδυασμός διασφαλίζει τόσο τη χρηστικότητα του συστήματος όσο και τη βέλτιστη απόδοση DPDK.

Ο οδηγός παρέχει λεπτομερείς οδηγίες που καλύπτουν τη σύνδεση υλικού, τη διαμόρφωση του λειτουργικού συστήματος, την εγκατάσταση λογισμικού και τη ρύθμιση της γεννήτριας κίνησης:

Οι χρήστες μαθαίνουν να συνδέουν τις θύρες δικτύου του MinnowBoard—δύο θύρες Intel® Ethernet Controller I350 για δημιουργία κίνησης (συνιστάται για σύνδεση loopback) και μια τρίτη θύρα για πρόσβαση στο Διαδίκτυο. Ο οδηγός καλύπτει επίσης τις περιφερειακές συνδέσεις και την αρχική ρύθμιση του συστήματος.

Πριν από την εκτέλεση του DPDK ή του προγράμματος δημιουργίας κίνησης, οι χρήστες πρέπει να συλλέγουν πληροφορίες διαύλου PCI NIC και διευθύνσεις MAC μέσωlspciκαιifconfigεντολές—κρίσιμα βήματα από την κατάληψη του DPDK καθιστά αυτές τις πληροφορίες απρόσιτες στον πυρήνα του Linux.

Ο οδηγός παρέχει ακριβείς ακολουθίες εντολών για τη λήψη και την αποσυσκευασία της γεννήτριας κυκλοφορίας TRex, με αποκορύφωμα τον εντοπισμό τουt-rex-64εκτελέσιμο.

Οι χρήστες εργάζονται με το δείγμα αρχείου διαμόρφωσηςcfg/simple_cfg.yaml, αντιγράφοντας το σε/etc/trex_cfg.yamlκαι επεξεργασία βασικών παραμέτρων, συμπεριλαμβανομένων των ορίων θυρών, των προδιαγραφών έκδοσης, των διευθύνσεων PCI διεπαφής και των πληροφοριών διεύθυνσης MAC για συνδέσεις θυρών.

Ο οδηγός δίνει έμφαση στον έλεγχο των λογικών αριθμών πυρήνων CPU μέσωcat /proc/cpuinfoγια τη βελτιστοποίηση της χρήσης της CPU μέσω της σωστής-ντοδιαμόρφωση παραμέτρων.

Η εντολήsudo ./t-rex-64 –f cap2/dns.yaml –c 1 –d 100εκκινεί τη γεννήτρια, με εξηγήσεις για το-φά(προφίλ κυκλοφορίας),-ντο(πυρήνες CPU) και-ρε(διάρκεια) παραμέτρους.

Ο οδηγός παρουσιάζει τυπικές ενδείξεις εξόδου κατά τη λειτουργία και μετά την ολοκλήρωση της δοκιμής, βοηθώντας τους χρήστες να ερμηνεύσουν τα αποτελέσματα.

Μια ειδική ενότητα εξετάζει καταστάσεις όπουifconfigαποτυγχάνει να αναγνωρίσει τις θύρες λόγω κατοχής του προγράμματος οδήγησης DPDK, παρέχοντας λεπτομερείς οδηγίες για την εναλλαγή μεταξύ προγραμμάτων οδήγησης πυρήνα DPDK και Linux χρησιμοποιώντας τοsetup.shγραφή.

Το έργο DPDK-in-a-Box ανοίγει πολλές δυνατότητες για δοκιμές απόδοσης δικτύου και ανάπτυξη εφαρμογών:

• Διασύνδεση πολλαπλών πλατφορμών για κατανεμημένες δοκιμές
• Προηγμένη διαμόρφωση μήκους πακέτου για κοκκώδη δοκιμή
• Μέτρηση καθυστέρησης σε πλατφόρμες υψηλότερου αριθμού πυρήνων
• Αντιμετώπιση προβλημάτων και επίλυση σφαλμάτων DPDK
• Ανάλυση απόδοσης χρησιμοποιώντας εργαλεία όπως ο ενισχυτής Intel® VTune™

Το έργο Intel® DPDK-in-a-Box προσφέρει μια οικονομικά αποδοτική, υψηλής απόδοσης λύση δημιουργίας κίνησης δικτύου. Αυτός ο οδηγός υλοποίησης όχι μόνο επιτρέπει στους χρήστες να δημιουργήσουν προσαρμοσμένες γεννήτριες κυκλοφορίας, αλλά παρέχει επίσης βαθιά γνώση των δυνατοτήτων του DPDK, δημιουργώντας μια ισχυρή βάση για μελλοντική έρευνα και ανάπτυξη τεχνολογίας δικτύου.