#6 LinuxカーネルのBridgeとDPDK (testpmd) の性能比較

はじめに

これまでは以下の図のようにNICをDPDKで制御して、パケットを転送しました。

今回は同じことを次の図のようにLinuxカーネルを使って行ってみます。

Linuxカーネルを使う設定

これまでの方法でNICをDPDKにバインドしていたのであれば、再起動するとNIC(X540-AT2)用のカーネルドライバがロードされます。再起動せずに、コマンドラインで行う場合、以下のように入力します。

/usr/local/sbin/dpdk-devbind -b ixgbe 0000:01:00.0 0000:01:00.1

引数最後のPCIバスアドレスの部分は必要に応じて適宜変更してください。NICの状態を確認すると、以下のようにNetwork devices using kernel driverに変更されたことが分かります。また、水色にしたInterface名を後で使います。

# /usr/local/sbin/dpdk-devbind -s                                

Network devices using DPDK-compatible driver
============================================
<none>

Network devices using kernel driver
===================================
0000:01:00.0 'Ethernet Controller 10-Gigabit X540-AT2' if=enp1s0f0 drv=ixgbe unused=igb_uio 
0000:01:00.1 'Ethernet Controller 10-Gigabit X540-AT2' if=enp1s0f1 drv=ixgbe unused=igb_uio 
0000:03:00.0 'RTL8111/8168/8411 PCI Express Gigabit Ethernet Controller' if=enp3s0 drv=r8169 unused=igb_uio *Active*
（省略）

これでNIC (X540-AT2)がLinuxの管理下になったので、次のようにブリッジを作成できます。ブリッジ名をここではbrtestにします。

# brctl addbr brtest
# brctl addif brtest enp1s0f0
# brctl addif brtest enp1s0f1

成功すれば下記のように表示されるはずです。

# brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
brtest          8000.a0369f64cc84       no              enp1s0f0
                                                        enp1s0f1

NICとブリッジを有効にします。

[opy6]~ # ip link set enp1s0f0 up
[opy6]~ # ip link set enp1s0f1 up
[opy6]~ # ip link set brtest up 

評価結果

それでは、ホスト1でpktgenを動作させてます。方法は第5回のそれと同じでrangeモードを使用します。以下に結果を記載します。一番右のDPDK (2Q1P)列は、第5回の結果を転載しています。

パケットサイズが小さい時、Linux Bridgeを用いた構成より、DPDKを使ったほうが数倍も性能が高いことが分かりました。一方でパケットサイズ1024バイトになると、Linux Bridgeでもラインレートに達しています。

なお、GbpsからMppsへの変換は次のように行いました。PktSizeに加えている20は、Ethernetフレームのプリアンブルとインターフーレムギャップのサイズです。

次回は、DPDKを使ったOpen vSwitchを試してみます。