包邮深入浅出DPDK

目　　录?contents序　　言引　　言作者介绍**部分　dpdk基础篇第1章　认识dpdk  31.1　主流包处理硬件平台  31.1.1　硬件加速器  41.1.2　网络处理器  41.1.3　多核处理器  51.2　初识dpdk  71.2.1　ia不适合进行数据包处理吗  71.2.2　dpdk*佳实践  91.2.3　dpdk框架简介  101.2.4　寻找性能优化的天花板 111.3　解读数据包处理能力  121.4　探索ia处理器上*艰巨的任务  131.5　软件包处理的潜力——再识dpdk 141.5.1　dpdk加速网络节点  141.5.2　dpdk加速计算节点  151.5.3　dpdk加速存储节点  151.5.4　dpdk的方法论  161.6　从融合的角度看dpdk 161.7　实例  171.7.1　helloworld 171.7.2　skeleton 191.7.3　l3fwd  221.8　小结  25第2章　cache和内存  262.1　存储系统简介  262.1.1　系统架构的演进  262.1.2　内存子系统  282.2　cache系统简介  292.2.1　cache的种类  292.2.2　tlb cache 302.3　cache地址映射和变换  312.3.1　全关联型cache 322.3.2　直接关联型cache 322.3.3　组关联型cache 332.4　cache的写策略  342.5　cache预取  352.5.1　cache的预取原理  352.5.2　netburst架构处理器上的预取  362.5.3　两个执行效率迥异的程序 372.5.4　软件预取  382.6　cache一致性  412.6.1　cache line对齐  412.6.2　cache一致性问题的由来  422.6.3　一致性协议  432.6.4　mesi协议  442.6.5　dpdk如何保证cache一致性  452.7　tlb和大页  472.7.1　逻辑地址到物理地址的转换 472.7.2　tlb  482.7.3　使用大页  492.7.4　如何激活大页  492.8　ddio  502.8.1　时代背景  502.8.2　网卡的读数据操作 512.8.3　网卡的写数据操作 532.9　numa系统  54第3章　并行计算  573.1　多核性能和可扩展性  573.1.1　追求性能水平扩展 573.1.2　多核处理器  583.1.3　亲和性  613.1.4　dpdk的多线程  633.2　指令并发与数据并行  663.2.1　指令并发  673.2.2　单指令多数据  683.3　小结  70第4章　同步互斥机制  714.1　原子操作  714.1.1　处理器上的原子操作 714.1.2　linux内核原子操作  724.1.3　dpdk原子操作实现和应用  744.2　读写锁  764.2.1　linux读写锁主要api  774.2.2　dpdk读写锁实现和应用  784.3　自旋锁  794.3.1　自旋锁的缺点  794.3.2　linux自旋锁api  794.3.3　dpdk自旋锁实现和应用  804.4　无锁机制  814.4.1　linux内核无锁环形缓冲  814.4.2　dpdk无锁环形缓冲  824.5　小结  89第5章　报文转发  905.1　网络处理模块划分  905.2　转发框架介绍  915.2.1　dpdk run to completion模型  945.2.2　dpdk pipeline模型  955.3　转发算法  975.3.1　精确匹配算法  975.3.2　*长前缀匹配算法 1005.3.3　acl算法  1025.3.4　报文分发  1035.4　小结  104第6章　pcie与包处理i/o  1056.1　从pcie事务的角度看包处理  1056.1.1　pcie概览  1056.1.2　pcie事务传输  1056.1.3　pcie带宽  1076.2　pcie上的数据传输能力  1086.3　网卡dma描述符环形队列  1096.4　数据包收发——cpu和i/o的协奏  1116.4.1　全景分析  1116.4.2　优化的考虑  1136.5　pcie的净荷转发带宽  1136.6　mbuf与mempool  1146.6.1　mbuf  1146.6.2　mempool 1176.7　小结  117第7章　网卡性能优化  1187.1　dpdk的轮询模式  1187.1.1　异步中断模式  1187.1.2　轮询模式  1197.1.3　混和中断轮询模式 1207.2　网卡i/o性能优化  1217.2.1　burst收发包的优点  1217.2.2　批处理和时延隐藏 1247.2.3　利用intel simd指令进一步并行化包收发  1277.3　平台优化及其配置调优 1287.3.1　硬件平台对包处理性能的影响 1297.3.2　软件平台对包处理性能的影响 1337.4　队列长度及各种阈值的设置 1367.4.1　收包队列长度  1367.4.2　发包队列长度  1377.4.3　收包队列可释放描述符数量阈值（rx_free_thresh）  1377.4.4　发包队列发送结果报告阈值（tx_rs_thresh）  1377.4.5　发包描述符释放阈值（tx_free_thresh）  1387.5　小结  138第8章　流分类与多队列  1398.1　多队列  1398.1.1　网卡多队列的由来 1398.1.2　linux内核对多队列的支持  1408.1.3　dpdk与多队列  1428.1.4　队列分配  1448.2　流分类  1448.2.1　包的类型  1448.2.2　rss  1458.2.3　flow director 1468.2.4　服务质量  1488.2.5　虚拟化流分类方式 1508.2.6　流过滤  1508.3　流分类技术的使用  1518.3.1　dpdk结合网卡flow director功能  1528.3.2　dpdk结合网卡虚拟化及cloud filter功能  1558.4　可重构匹配表  1568.5　小结  157第9章　硬件加速与功能卸载  1589.1　硬件卸载简介  1589.2　网卡硬件卸载功能  1599.3　dpdk软件接口  1609.4　硬件与软件功能实现 1619.5　计算及更新功能卸载 1629.5.1　vlan硬件卸载  1629.5.2　ieee1588硬件卸载功能  1659.5.3　ip tcp/udp/sctp checksum硬件卸载功能  1679.5.4　tunnel硬件卸载功能  1689.6　分片功能卸载  1699.7　组包功能卸载  1709.8　小结  172第二部分　dpdk虚拟化技术篇第10章　x86平台上的i/o虚拟化 17510.1　x86平台虚拟化概述  17610.1.1　cpu虚拟化  17610.1.2　内存虚拟化  17710.1.3　i/o虚拟化  17810.2　i/o透传虚拟化  18010.2.1　intel? vt-d简介  18010.2.2　pcie sr-iov概述  18110.3　pcie网卡透传下的收发包流程  18310.4　i/o透传虚拟化配置的常见问题  18410.5　小结  184第11章　半虚拟化virtio  18511.1　virtio使用场景  18511.2　virtio规范和原理  18611.2.1　设备的配置  18711.2.2　虚拟队列的配置 19011.2.3　设备的使用  19211.3　virtio网络设备驱动设计  19311.3.1　virtio网络设备linux内核驱动设计  19311.3.2　基于dpdk用户空间的virtio网络设备驱动设计以及性能优化  19611.4　小结  198第12章　加速包处理的vhost优化方案  19912.1　vhost的演进和原理  19912.1.1　qemu与virtio-net  19912.1.2　linux内核态vhost-net  20012.1.3　用户态vhost 20112.2　基于dpdk的用户态vhost设计  20112.2.1　消息机制  20212.2.2　地址转换和映射虚拟机内存 20312.2.3　vhost特性协商  20412.2.4　virtio-net设备管理  20512.2.5　vhost中的checksum和tso功能卸载 20512.3　dpdk vhost编程实例  20612.3.1　报文收发接口介绍 20612.3.2　使用dpdk vhost lib进行编程  20712.3.3　使用dpdk vhost pmd进行编程  20912.4　小结  210第三部分　dpdk应用篇第13章　dpdk与网络功能虚拟化  21313.1　网络功能虚拟化  21313.1.1　起源  21313.1.2　发展  21513.2　opnfv与dpdk  21713.3　nfv的部署  21913.4　vnf部署的形态  22113.5　vnf自身特性的评估  22213.5.1　性能分析方法论 22313.5.2　性能优化思路 22413.6　vnf的设计  22513.6.1　vnf虚拟网络接口的选择  22513.6.2　ivshmem共享内存的pci设备  22613.6.3　网卡轮询和混合中断轮询模式的选择 22813.6.4　硬件加速功能的考虑 22813.6.5　服务质量的保证 22913.7　实例解析和商业案例 23113.7.1　virtual bras 23113.7.2　brocade vrouter 5600  23513.8　小结  235第14章　open vswitch（ovs）中的dpdk性能加速  23614.1　虚拟交换机简介  23614.2　ovs简介  23714.3　dpdk加速的ovs  23914.3.1　ovs的数据通路  23914.3.2　dpdk加速的数据通路  24014.3.3　dpdk加速的ovs性能比较  24214.4　小结  244第15章　基于dpdk的存储软件优化  24515.1　基于以太网的存储系统  24615.2　以太网存储系统的优化 24715.3　spdk介绍  24915.3.1　基于dpdk的用户态tcp/ip栈  24915.3.2　用户态存储驱动 25415.3.3　spdk中iscsi target实现与性能  25715.4　小结  261附录a　缩略词  262附录b　推荐阅读  265