Lưu ý
Mục đích của file này là để độc giả tiếng Việt có thể đọc và hiểu tài liệu nhân kernel dễ dàng hơn, không phải để tạo ra một nhánh tài liệu riêng. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc cập nhật nào cho file này, vui lòng thử cập nhật file tiếng Anh gốc trước. Nếu bạn thấy có sự khác biệt giữa bản dịch và bản gốc, hoặc có vấn đề về bản dịch, vui lòng gửi góp ý hoặc patch cho người dịch của file này, hoặc nhờ người bảo trì và người review tài liệu tiếng Việt giúp đỡ.
- Bản gốc:
- Người dịch:
Google Translate (machine translation)
- Phiên bản gốc:
8541d8f725c6
Cảnh báo
Tài liệu này được dịch tự động bằng máy và chưa được review bởi người dịch. Nội dung có thể không chính xác hoặc khó hiểu ở một số chỗ. Khi có sự khác biệt với bản gốc, bản gốc luôn là chuẩn. Bản dịch chất lượng cao (được review) được đặt trong thư mục vi_VN/.
Giảm tải phân khúc¶
Giới thiệu¶
Tài liệu này mô tả một tập hợp các kỹ thuật trong ngăn xếp mạng Linux để tận dụng khả năng giảm tải phân đoạn của các NIC khác nhau.
- Các công nghệ sau đây được mô tả:
Giảm tải phân đoạn TCP - TSO
Giảm tải phân mảnh UDP - UFO
Giảm tải đường hầm IPIP, SIT, GRE và UDP
Giảm tải phân đoạn chung - GSO
Giảm tải nhận chung - GRO
Giảm tải phân khúc chung một phần - GSO_PARTIAL
Tăng tốc SCTP với GSO - GSO_BY_FRAGS
Giảm tải phân đoạn TCP¶
Phân đoạn TCP cho phép thiết bị phân đoạn một khung hình thành nhiều
các khung có kích thước tải trọng dữ liệu được chỉ định trong skb_shinfo()->gso_size.
Khi phân đoạn TCP yêu cầu bit cho SKB_GSO_TCPV4 hoặc
SKB_GSO_TCPV6 phải được đặt trong skb_shinfo()->gso_type và
skb_shinfo()->gso_size phải được đặt thành giá trị khác 0.
Phân đoạn TCP phụ thuộc vào sự hỗ trợ cho việc sử dụng tổng kiểm tra một phần giảm tải. Vì lý do này TSO thường bị vô hiệu hóa nếu tổng kiểm tra Tx giảm tải cho một thiết bị nhất định bị vô hiệu hóa.
Để hỗ trợ giảm tải phân đoạn TCP, cần phải điền độ lệch tiêu đề mạng và vận chuyển của skbuff để thiết bị trình điều khiển sẽ có thể xác định độ lệch của tiêu đề IP hoặc IPv6 và Tiêu đề TCP. Ngoài ra, CHECKSUM_PARTIAL là bắt buộc nên csum_start nên cũng trỏ đến tiêu đề TCP của gói.
Đối với phân đoạn IPv4, chúng tôi hỗ trợ một trong hai loại về ID IP. Hành vi mặc định là tăng ID IP với mỗi phân đoạn. Nếu GSO loại SKB_GSO_TCP_FIXEDID được chỉ định thì chúng tôi sẽ không tăng IP ID và tất cả các phân đoạn sẽ sử dụng cùng một ID IP.
Đối với các gói được đóng gói, SKB_GSO_TCP_FIXEDID chỉ đề cập đến tiêu đề bên ngoài. SKB_GSO_TCP_FIXEDID_INNER có thể được sử dụng để chỉ định tương tự cho tiêu đề bên trong. Bất kỳ sự kết hợp nào của hai loại GSO này đều được cho phép.
Nếu một thiết bị đã đặt NETIF_F_TSO_MANGLEID thì ID IP có thể bị bỏ qua khi thực hiện TSO và chúng tôi sẽ tăng ID IP cho tất cả các khung hoặc để lại nó ở một giá trị tĩnh dựa trên sở thích của người lái xe. Đối với các gói được đóng gói, NETIF_F_TSO_MANGLEID có liên quan cho cả tiêu đề bên ngoài và bên trong, trừ khi Bit DF không được đặt ở tiêu đề bên ngoài, trong trường hợp đó trình điều khiển thiết bị phải đảm bảo rằng trường IP ID được tăng lên trong tiêu đề bên ngoài với mỗi phân đoạn.
Giảm tải phân mảnh UDP¶
Giảm tải phân mảnh UDP cho phép thiết bị phân mảnh UDP quá khổ datagram thành nhiều đoạn IPv4. Nhiều yêu cầu đối với UDP giảm tải phân mảnh giống như TSO. Tuy nhiên ID IPv4 cho các đoạn không được tăng lên khi một gói dữ liệu IPv4 bị phân mảnh.
UFO không được dùng nữa: các hạt nhân hiện đại sẽ không còn tạo ra các skbs UFO nữa, nhưng có thể vẫn nhận được chúng từ Tuntap và các thiết bị tương tự. Giảm tải dựa trên UDP giao thức đường hầm vẫn được hỗ trợ.
Đường hầm IPIP, SIT, GRE, UDP và Giảm tải tổng kiểm tra từ xa¶
Ngoài việc giảm tải được mô tả ở trên, một khung có thể chứa các tiêu đề bổ sung như đường hầm bên ngoài. Để hạch toán đối với những trường hợp như vậy, một tập hợp bổ sung các loại giảm tải phân đoạn đã được được giới thiệu bao gồm SKB_GSO_IPXIP4, SKB_GSO_IPXIP6, SKB_GSO_GRE và SKB_GSO_UDP_TUNNEL. Các loại phân đoạn bổ sung này được sử dụng để xác định trường hợp có nhiều hơn 1 bộ tiêu đề. Ví dụ như trong trường hợp của IPIP và SIT chúng ta nên di chuyển các tiêu đề mạng và truyền tải từ danh sách tiêu đề tiêu chuẩn đến phần bù tiêu đề “bên trong”.
Hiện tại chỉ có hai cấp độ tiêu đề được hỗ trợ. Công ước là để coi các tiêu đề đường hầm là các tiêu đề bên ngoài, trong khi các tiêu đề được đóng gói dữ liệu thường được gọi là các tiêu đề bên trong. Dưới đây là danh sách các cuộc gọi để truy cập các tiêu đề đã cho:
Đường hầm IPIP/SIT:
- bên ngoài bên trong
MAC skb_mac_header Mạng skb_network_header skb_inner_network_header Vận chuyển skb_transport_header
Đường hầm UDP/GRE:
- bên ngoài bên trong
MAC skb_mac_header skb_inner_mac_header Mạng skb_network_header skb_inner_network_header Vận chuyển skb_transport_header skb_inner_transport_header
Ngoài các loại đường hầm trên còn có SKB_GSO_GRE_CSUM và SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM. Hai loại đường hầm bổ sung này phản ánh thực tế là tiêu đề bên ngoài cũng yêu cầu có tổng kiểm tra khác 0 bao gồm trong tiêu đề bên ngoài.
Cuối cùng là SKB_GSO_TUNNEL_REMCSUM cho biết rằng một đường hầm nhất định tiêu đề đã yêu cầu giảm tải tổng kiểm tra từ xa. Trong trường hợp này bên trong các tiêu đề sẽ được để lại một phần tổng kiểm tra và chỉ có tiêu đề bên ngoài tổng kiểm tra sẽ được tính toán.
Giảm tải phân đoạn chung¶
Giảm tải phân khúc chung là giảm tải phần mềm thuần túy nhằm mục đích
xử lý các trường hợp trình điều khiển thiết bị không thể thực hiện việc giảm tải được mô tả
ở trên. Điều xảy ra trong GSO là một skbuff nhất định sẽ bị hỏng dữ liệu
trên nhiều skbuff đã được thay đổi kích thước để phù hợp với MSS được cung cấp
thông qua skb_shinfo()->gso_size.
Trước khi kích hoạt bất kỳ phân đoạn phần cứng nào, hãy tải xuống phần mềm tương ứng giảm tải là bắt buộc trong GSO. Nếu không, một khung có thể được định tuyến lại giữa các thiết bị và cuối cùng không thể truyền được.
Giảm tải nhận chung¶
Giảm tải nhận chung là phần bổ sung cho GSO. Lý tưởng nhất là bất kỳ khung hình nào được lắp ráp bởi GRO nên được phân đoạn để tạo ra một chuỗi giống hệt nhau các khung sử dụng GSO và bất kỳ chuỗi khung nào được phân đoạn bởi GSO đều phải được có thể được lắp ráp lại thành bản gốc bằng GRO.
Giảm tải phân khúc chung một phần¶
Giảm tải phân đoạn chung một phần là sự kết hợp giữa TSO và GSO. cái gì nó thực sự tận dụng được những đặc điểm nhất định của TCP và các đường hầm để thay vì phải viết lại tiêu đề gói cho mỗi phân đoạn chỉ tiêu đề truyền tải trong cùng và có thể là mạng ngoài cùng tiêu đề cần được cập nhật. Điều này cho phép các thiết bị không hỗ trợ đường hầm giảm tải hoặc giảm tải đường hầm với tổng kiểm tra để vẫn sử dụng phân đoạn.
Với việc giảm tải một phần, điều xảy ra là tất cả các tiêu đề ngoại trừ Tiêu đề vận chuyển bên trong được cập nhật sao cho chúng chứa đúng giá trị nếu tiêu đề chỉ được sao chép đơn giản. Một ngoại lệ cho điều này là trường ID IPv4 bên ngoài. Việc đảm bảo là tùy thuộc vào trình điều khiển thiết bị trường ID IPv4 được tăng lên trong trường hợp một tiêu đề đã cho không có tập hợp bit DF.
Tăng tốc SCTP với GSO¶
SCTP - mặc dù thiếu hỗ trợ phần cứng - vẫn có thể tận dụng GSO để truyền một gói lớn qua ngăn xếp mạng, thay vì nhiều gói nhỏ.
Điều này đòi hỏi một cách tiếp cận khác với các hoạt động giảm tải khác, vì các gói SCTP không thể chỉ được phân đoạn thành (P)MTU. Đúng hơn, các khối phải được chứa trong Phân đoạn IP, phần đệm được tôn trọng. Vì vậy, không giống như GSO thông thường, SCTP không thể chỉ tạo một skb lớn, đặt gso_size thành điểm phân mảnh và phân phối nó tới lớp IP.
Thay vào đó, lớp giao thức SCTP xây dựng một skb với các phân đoạn chính xác
được đệm và lưu trữ dưới dạng skbs được xâu chuỗi và skb_segment() phân tách dựa trên các skbs đó.
Để báo hiệu điều này, gso_size được đặt thành giá trị đặc biệt GSO_BY_FRAGS.
Do đó, bất kỳ mã nào trong ngăn xếp mạng lõi đều phải nhận biết được khả năng gso_size sẽ là GSO_BY_FRAGS và xử lý trường hợp đó một cách thích hợp.
Có một số trợ giúp để thực hiện việc này dễ dàng hơn:
skb_is_gso(skb) && skb_is_gso_sctp(skb) là cách tốt nhất để xem liệu một skb là một skb SCTP GSO.
Để kiểm tra kích thước, nhóm trợ giúp skb_gso_validate_*_len chính xác xem xét GSO_BY_FRAGS.
Để thao tác với gói tin, skb_increase_gso_size và skb_decrease_gso_size sẽ kiểm tra GSO_BY_FRAGS và WARN nếu được yêu cầu thao tác với các skbs này.
Điều này cũng ảnh hưởng đến trình điều khiển với các bit NETIF_F_FRAGLIST & NETIF_F_GSO_SCTP thiết lập. Cũng lưu ý rằng NETIF_F_GSO_SCTP được bao gồm trong NETIF_F_GSO_SOFTWARE.