dpdk(数据平面开发套件),提供给我们一套框架,使我们可以在此基础上进行数据面相关软件开发。
1:基于DPDK实现tcp数据包的处理的测试
1.1:整理基于dpdk实现tcp协议业务处理的思路:
1:dpdk接管网卡数据后,放入中间接收缓冲区。
? dpdk提供接口rte_eth_rx_burst 从以太网接收队列中提取接收的数据。
2:专门的线程处理中间接收缓冲区的数据,进行过滤,依次业务处理。(arp/tcp/udp/icmp)(这里可以继续启动线程分类处理)
3:相关其他线程处理完业务数据包,需要回复,则构造相关结构放入中间发送缓冲区中,
4:通过用dpdk对应接口(rte_eth_tx_burst),放入以太网缓冲区中发送数据。
5:考虑tcp的实现,tcp涉及三次握手,四次挥手,通过十一种状态进行控制,以及各种拥塞控制,流量控制,定时器等。
1.2:简单实现测试逻辑
这里从tcp server端的角度考虑,实现tcp 三次握手,正常通信,四次挥手的正常流程测试,其他机制后期扩展。
===> 需要定义结构,保存多个fd与五元组,发送缓冲区和接收缓冲区等。
===>需要定义11中状态,控制tcp业务流程。
===>dpdk发送和接收网卡的控制,接收到的是协议包,发送的也是协议包,最终我们要构造的是tcp的协议包放入缓冲区中。(通过两个缓冲区in_ring_buff和out_ring_buff作为中间层进行数据交互)
===>这里tcp的server端对应多个连接,涉及fd与五元组每个连接发送的细节,在业务处理时,需要关注缓冲区与每个五元组结构的交互。
1.3:在tcp server的角度,测试三次握手,交互,以及四次挥手的逻辑测试
根据每个fd对应的五元组的结构中保存的状态,对每种状态做不同的业务处理。
switch (stream->status) {
case NG_TCP_STATUS_CLOSED:
break;
case NG_TCP_STATUS_LISTEN:
ng_tcp_handle_listen(stream, tcphdr);
break;
case NG_TCP_STATUS_SYN_RCVD:
ng_tcp_handle_syn_rcvd(stream, tcphdr);
break;
case NG_TCP_STATUS_SYN_SENT:
break;
case NG_TCP_STATUS_ESTABLISHED:
uint8_t hdrlen = tcphdr->data_off & 0xF0;
hdrlen >= 4;
uint8_t *payload = (uint8_t *)(tcphdr + 1) + hdrlen * 4;
printf("payload: %s\n", payload);
break;
case NG_TCP_STATUS_FIN_WAIT_1:
break;
case NG_TCP_STATUS_FIN_WAIT_2:
break;
case NG_TCP_STATUS_CLOSING:
break;
case NG_TCP_STATUS_TIME_WAIT:
break;
case NG_TCP_STATUS_CLOSE_WAIT:
break;
case NG_TCP_STATUS_LAST_ACK:
break;
}
运行已有的老师的测试代码,09_tcp_transmission。
使用网络串口工具进行测试:
? ==》通过抓包分析,这里的192.168.0.123是我dpdk接管网卡,代码内部配置的ip,则三次握手可以看到:
正常发送数据以及收到dpdk回复报文:
注意:这里的测试demo只是提供了tcp实现思路,简单实现了三次握手及正常的收发通信,相关正常通信数据的ack,以及四次挥手的完善处理,后续完善。
1.4:实现可提供给用户使用的常用api接口测试
专门启动一个线程,提供api,通过fd查找每个连接对应结构,提取、存入数据实现发送、接收。
通过网络串口工具进行连接,测试发送与接收业务都正常。
思考:tcp相关协议栈是比较复杂的,内部处理流程,交互,拥塞控制,定时器等,有待实现。
参考免费课程链接:https://ke.qq.com/course/417774?flowToken=1040954
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