Onload手册学习（一）基本功能说明

一. 简介

Onload本质是采用了LD_PRELOAD加载sf的网络库，取代socket(), read(), write() 原本的glibc实现，避开了网络协议栈做到了网络加速的效果，由于其易于使用、不用额外开发API，所以非常的方便好用且效果拔群。本文记录onload的使用基础知识。

二. 说明

Onload Stacks

Onload栈类似于TCP/IP栈，包括发送、接受缓冲区，连接和端口数，栈操作选项等。每个栈均会和一个或多个虚拟NIC相关联。通常一个进程的多个连接会共享同一个Onload栈，但是也可以让多进程共享同一个Onload栈，或让一个进程拥有多个栈。

Onload在多网卡下的表现

对于PC插有SF卡和非SF卡的，如果指定的IP是非SF卡，则会自动切换至linux套接字走内核处理。

接口控制

• 系统级别的配置在/proc/driver/sfc_resource/<intf-name>/ 目录
• 对于每个栈环境，可以通过EF_INTERFACE_BLACKLIST 和 EF_INTERFACE_WHITELIST 实现

支持的系统调用说明

在该列表中可见[onload]/src/include/onload/declare_syscalls.h.tmpl

I/O复用的支持

对于Linux下常见的poll(), select(), epoll()均有支持，表现如下

• 如果某个文件描述符有操作可以执行，则会立刻返回，否则如果spining未开则会走到内核并阻塞
• 如果多个套接字中存在某些未被onload加速的，则poll(), select()会有一个系统调用的损耗去判断是否该加速。
• 如果没有文件描述符准备好，spining开启，onload会进入spin状态，避免了陷入内核。

数据包的传递顺序

TCP/UDP应用在多套接字同时工作的环境下时，很难保证到达的严格顺序，Onload提供了接口onload_ordered_epoll_wait()使用时间戳来还原包的顺序。为开启此功能，需要以下条件

• 多套接字必须都是Onload栈工作才可以，通过onload_fd_stat()可以保证
• 需要硬件时间戳
• EF_RX_TIMESTAMPING设置为1
• EF_UL_EPOLL设置为1或者3
• EPOLLET 和 ONESHOT 禁用
• onload_ordered_epoll_wait()多线程下不安全

栈共享

默认情况下，每个调用Onload的进程都有自己的Onload栈。但是使用EF_NAME环境变量，可以让多个进程也可以共享同一个Onload栈。栈共享在以下场景可以有较好的加速效果

• 多个进程接受同一个组播/多播流
• 一个进程接受另一个本地进程写的多播流

除了栈共享，还可以使用Multicast Replication and Hardware Multicast Loopback达到类似的效果。

可能带来的问题：

• 共享情况下，安全问题
• 一个程序的BUG可能导致两个程序都工作失常