一文带你见识一下DPDK的威力
一、背景介绍
本文为大家推送一份Linux平台网络测速秘籍。基于Linux内核的协议栈为基础的网络方案，底层硬件在进行数据传输、数据处理的过程中，存在许多瓶颈，无法高性能地去处理一些网络数据包。Linux内核的协议栈瓶颈点在于跨态内存拷贝，用户态到内核态的切换。所以急需一个解决方案去消除这些瓶颈，同时保持原有Linux应用程序的兼容。为了让普通用户能够更加清晰地、直观地感受一下这些瓶颈带来的性能损耗，以及消除这些瓶颈前后的差异性，本文选用iPerf网络测试工具和DPDK驱动在同一平台上对同一款高速网卡进行性能测试。
二、iPerf性能测试
2.1
iPerf简介
iPerf是一种基于Client/Server工作模式的网络性能测试工具，可以运行于Linux、BSD、Unix及Windows等操作系统。iPerf具有多种参数和特性，可以根据需求采用不同的参数从而达到不同的测试目的。iPerf分为iPerf2和iPerf3两个系列版本，由于iPerf支持多线程并发打流，故本文采用iPerf2版本进行性能测试。
2.2
测试组网
组网简述：2x100G网卡插在主机主板的PCIe 4.0x16插槽上，通过光纤外环连接两个100Gbps网口。利用netns模拟网络实现单机上网卡自环测试，配置两个端口互为iPerf的Server和Client，进行打流测试、记录结果。
2.3
测试平台
2.4
测试步骤
1.基础配置
创建两个网络命名空间ns1和ns2，并分别关联网卡的两个以太网口。
2.Server配置
配置ns1和ns2均为Server端并绑定不同端口号。
3.Client配置
配置ns1和ns2均为Client端并分别连接ns2和ns1的Server。
4.单向测试
CPU使用率（1对iPerf客户端和服务端）。
可见在面对高速网卡（如：100Gbps、200Gbps）时iPerf显得有些力不从心，即使是在单向流量场景下其流量波动也是非常大，最高可达接近93Gbps、最低直接腰斩至50Gbps。
5.双向测试
CPU使用率（2对iPerf客户端和服务端）。
可见在双向流量场景下，最高约67Gbps、最低约60Gbps，其流量均远达不到网卡线速且有一定波动。
三、DPDK性能测试
3.1
DPDK简介
3.2
测试组网
组网简述：2x100G网卡插在主机主板PCIe 4.0x16插槽上，通过光纤与测试仪互联。测试仪发起200Gbps线速流量经过主机DPDK程序再转发回到测试仪。
3.3
测试平台
3.4
测试步骤
1.未启动DPDK时测试仪打流
测试仪以200Gbps速率持续发送流量，由于没有应用程序可以处理网卡接收的报文，因此不会转发回到测试仪。
2.启动DPDK后测试仪打流
测试仪配置1条流1518字节以200Gbps速率持续发送流量，DPDK程序配置处理报文后便能够以高达199.98Gbps速率转发回到测试仪表。
-
配置1个CPU核心、1个报文队列、256个描述符
-
DPDK实时流量统计
-
CPU使用率
-
测试仪表实时统计
测试仪配置1条流64字节以200Gbps速率持续发送流量，DPDK程序处理报文后以高达94.22Gbps速率转发回到测试仪表。
3..RFC2544零丢包吞吐量测试
四、明星防火墙
威努特工业防火墙、车载防火墙全线产品均搭载了基于DPDK框架自主研发的智能工控安全操作系统（IICS-OS），面向工业控制系统环境和车载网络控制系统设计开发的边界隔离和安全防护产品。对主流工业协议进行深度报文解析（DPI，Deep Packet Inspection），运用“白名单+智能学习”技术建立数采通信及工控网络区域间通信模型，保证只有可信任的流量可以在网络上传输，为工控网络与外部网络互联、工控网络内部区域之间的网络连接提供安全保障。
北京威努特技术有限公司(简称:威努特)是国内工控安全行业领军者，是中国国有资本风险投资基金旗下企业。凭借卓越的技术创新能力成为全球六家荣获国际自动化协会ISASecure 认证企业之一和首批国家级专精特新“小巨人”企业。
威努特依托率先独创的工业网络“白环境”核心技术理念，以自主研发的全系列工控安全产品为基础，为电力、轨道交通、石油石化、市政、烟草、智能制造、军工等国家重要行业用户提供全生命周期纵深防御解决方案和专业化的安全服务，迄今已为国内及“一带一路”沿线国家的6000多家行业客户实现了业务安全合规运行。
作为中国工控安全国家队，威努特积极推动产业集群建设构建生态圈发展，牵头和参与工控安全领域国家、行业标准制定和重大活动网络安全保障工作，始终以保护我国关键信息基础设施安全为己任，致力成为建设网络强国的中坚力量!
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