浅谈基于DPDK的用户态协议栈mTCP 1.背景 TCP短连接变得越来越普遍，90%以上的TCP流都是小于32KB的，50%的小于4KB。高速处理TCP短连接对于面向用户的在线服务和后台系统都是一项重要的需求，但是Linux TCP的处理速度峰值是30万/s（来源mTCP: A Highly Scalable User-level TCP Stack for Multicore Systems），而packet I/O可以扩展到千万/s，所以当前的Linux TCP架构的处理速度是跟不上实际需求的。 2.MTCP特点 mTCP（User-Level TCP Stack for Multicore System）是一款开源的用户态TCP协议栈。在MTCP看来，原有的Linux内核态TCP/IP栈的实现主要存在以下问题：由于文件的描述符（File Descriptor, FD）在一个进程内部都是共享的，因此不同的CPU核在处理FD的时候存在相关的竞争。这些竞争包括：共享的监听FD的队列（锁保护）、FD的管理、需要在共享的空间内寻找空闲的FD。破坏了应用程序的局部最优原则，比如在基于per-core的包处理队列中，收到中断的CPU和最后实际处理网络数据读写的CPU不是同一个，这就带来大量的系统开销。低效的批处理方式，比如accept/read/write等系统调用效率不高，不断地要进行上下文的切换，并引起cache的不断更新。内核的TCP/IP栈处理报文的时候也很低效，对每个包都要进行内存的分配。
3.MTCP框架 
mTCP对TCP报文的处理流程，简要介绍如下。epoll_server接收到TCP 3次握手的SYN或ACK报文；收发线程将新建的TCP连接的tcb结构加入accept queue；收发线程把报文的有效载荷复制到接收缓存，产生一个 ACK 报文发送到 TXmanager，并为监听线程的Socket生成一个read event；收发线程处理完所有接收的报文后，激活业务线程；业务线程处理事件，并为多条流构建响应报文；业务线程将tcb入队到write queue中；收发线程将需要发送数据的tcb从write queue入队到发送list；收发线程接收待发送报文，并将报文通过对应的队列发送出去。 4.socket API 学习直通车：Dpdk/网络协议栈/vpp/OvS/DDos/NFV/虚拟化/高性能专家【dpdk教程合集】太厉害了 我已跪！终于有人能把dpdk讲的这么通俗易懂了，现在分享给大家dpdk视频合集，全网最强教学，看完一整个把你拿捏住！ 原文链接：http://t.csdn.cn/8fYE2
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