RSS 是什么

RSS(Receive side scaling) 是一种网络驱动技术，它能高效地将网络接收处理任务分配到多处理器系统中的多个 CPU 上。

下图是它的一般处理逻辑：图片来源(Toeplitz Hash Library)

1. 网卡驱动程序，提取数据包信息，可以是四元组{src_ip, dst_ip, src_port, dst_port}，或者二元组{src_ip, dst_ip} 等。
2. 将数据包信息，和 hash key 作为输入，通过哈希函数，计算出一个 hash 值。
3. 最低有效位(least significant bits, LSB) 作为 index，指向 RSS Redirection Table (ReTa)。
4. RSS Redirection Table 中存储的是 queue id(的循环)。
5. 经过上面 1-4 的计算，网卡就可以将数据包，放入不同的队列中。
6. 多个 CPU 从多个队列中取数据包。（不同的 CPU 不要从同一个队列中取，避免竞争。一个 CPU 可以取多个队列。）

上面是大体的逻辑。相关链接也可见(介绍上，大同小异)：

• Introduction to Receive Side Scaling (RSS) – Windows drivers | Microsoft Learn
• kernel.org/doc/Documentation/networking/scaling.txt

为什么需要 RSS

1. 为了速度。如果只有一个队列，不同 CPU 访问同一个队列，就得互斥访问，肯定没有多队列快。
2. 现在的高性能网卡非常的快。一个 CPU 来不及处理，一个网卡的流量的。

2. 多队列是必然的话，必须得考虑，队列间的负载均衡。RSS 就是做这个的。
3. 负载均衡的时候，我们还得考虑，将相同流的流量，得进入同一个队列，由同一个 CPU 处理。

1. 比如，有状态的 firewall，它需要在 tcp syn 时候，建立连接表，在 tcp fin 的时候，销毁连接表。如果这个连接表，是全局的，那必须引入 RCU。
2. 所以，有些时候，我们会使用 per-thread 的连接表。这就要求，相同的流，必须由同一个 CPU 处理。
3. 使用 Toeplitz hash 函数，可以实现，同一个流的 hash 值相同。（至于计算原理嘛，我的线性代数稀烂，就不管它了)

DPDK 中如何使用 RSS

RSS 的计算过程，是在网卡驱动上实现的。

所以，如果我们不做网卡驱动的相关开发，直接调用接口就好。

大体调用逻辑如下。

1. 网卡收包的时候，设置使用多队列。
2. 设置，使用数据包上的哪些信息，作为 hash 函数的输入。
3. 可以指定网卡驱动支持的 hash 函数。
4. 等

static struct rte_eth_conf port_conf_default = {
    .rxmode =
        {
            .mq_mode = RTE_ETH_MQ_RX_NONE,
        },
    .txmode =
        {
            .mq_mode = RTE_ETH_MQ_TX_NONE,
        },
};

  port_conf = port_conf_default;

  // always enable RSS
  uint64_t rss_hf = RTE_ETH_RSS_LEVEL_INNERMOST | RTE_ETH_RSS_IP |
                    RTE_ETH_RSS_TCP | RTE_ETH_RSS_UDP;

  port_conf.rxmode.mq_mode = RTE_ETH_MQ_RX_RSS;
  port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.rss_hf =
      rss_hf & port_info.flow_type_rss_offloads;

  // configuration drawdown
  if (port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.rss_hf != rss_hf) {
    LOG_WARNING << "Port " << dev.port_id
                << " modified RSS hash function based on hardware support,"
                   "requested:"
                << rss_hf
                << " suppport(as default):" << port_info.flow_type_rss_offloads;
    port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.rss_hf = port_info.flow_type_rss_offloads;
  }

  // symmetrical flows are distributed to the same CPU
  // maybe try drivers/net/sfc/sfc.c:default_rss_key
  // port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.algorithm =
  //     RTE_ETH_HASH_FUNCTION_SYMMETRIC_TOEPLITZ_SORT;

相关链接：DPDK rss hash教程 – 知乎

vmware 虚拟机中 RSS 不起作用？

我在 vmware 中，测下 dpdk 的 RSS 的功能。感觉不好使。

查看网卡的 xstat，能看到所有的数据包，都是从 queue 0 收上来的。

62. Poll Mode Driver for Paravirtual VMXNET3 NIC 中写了 VMXNET3 PMD 是支持 RSS 的。

所以，我代码哪里有问题？？

所有，使用 testpmd 测了下，发现：

1. 貌似， vmxnet3 nic 支持 ipv4 ipv4-tcp ipv6 ipv6-tcp rss
2. 但是实际设置 rss 的时候，会失败。
3. 此事必有蹊跷，先放一放。

root@localhost ~/w/s/d/build (laboratory)# ./dpdk-prefix/bin/dpdk-testpmd -- -i --rxq=4 --txq=4 --enable-rss

testpmd> set nbcore 4
testpmd> set fwd io
testpmd> start
io packet forwarding - ports=2 - cores=4 - streams=8 - NUMA support enabled, MP allocation mode: native
Logical Core 1 (socket 0) forwards packets on 2 streams:
  RX P=0/Q=0 (socket 0) -> TX P=1/Q=0 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:01
  RX P=1/Q=0 (socket 0) -> TX P=0/Q=0 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:00
Logical Core 2 (socket 0) forwards packets on 2 streams:
  RX P=0/Q=1 (socket 0) -> TX P=1/Q=1 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:01
  RX P=1/Q=1 (socket 0) -> TX P=0/Q=1 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:00
Logical Core 3 (socket 0) forwards packets on 2 streams:
  RX P=0/Q=2 (socket 0) -> TX P=1/Q=2 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:01
  RX P=1/Q=2 (socket 0) -> TX P=0/Q=2 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:00
Logical Core 4 (socket 0) forwards packets on 2 streams:
  RX P=0/Q=3 (socket 0) -> TX P=1/Q=3 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:01
  RX P=1/Q=3 (socket 0) -> TX P=0/Q=3 (socket 0) peer=02:00:00:00:00:00

testpmd> show port stats all
testpmd> show port xstats all

testpmd> port config all rss ipv4
Configuration of RSS hash at ethernet port 0 failed with error (95): Operation not supported.
Configuration of RSS hash at ethernet port 1 failed with error (95): Operation not supported

testpmd> show port info 0
...
Supported RSS offload flow types:
  ipv4  ipv4-tcp  ipv6  ipv6-tcp
...