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当NIC接收数据时，网络中断处理程序将执行什么操作？

当NIC接收数据时，网络中断处理程序将执行以下操作：

中断处理程序会首先检查接收到的数据包的完整性和有效性，包括校验和、帧头等信息的验证。
接着，中断处理程序会将接收到的数据包从NIC的接收缓冲区复制到内存中的指定位置，以便后续的处理和分析。
中断处理程序会根据数据包的目的地址和协议类型，将数据包分发给相应的网络协议栈进行进一步处理。例如，如果数据包是TCP/IP协议栈的数据包，中断处理程序会将数据包交给TCP/IP协议栈进行处理。
在数据包被交给相应的网络协议栈之前，中断处理程序可能会进行一些基本的过滤和筛选操作，例如根据源地址或目的地址进行过滤，或者根据一些特定的规则进行数据包的分类和处理。
最后，中断处理程序会通知操作系统或应用程序，告知有新的数据包到达，并可能触发相应的事件或回调函数，以便操作系统或应用程序能够及时处理接收到的数据。

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RDMA - inline 内联提高小包性能-降低时延(减少两个 PCIe 往返延迟)

这篇文章重点介绍程序员执行 ibv_post_send 后发生的机制。快速 PCIe 背景网络接口卡 (NIC) 通常通过 PCI Express (PCIe) 插槽连接到服务器。...然后，网络驱动程序准备包含 NIC 标头和指向有效负载的指针的设备特定 MD。步骤 1：使用 8 字节原子写入内存映射位置，CPU（网络驱动程序）通知 NIC 已准备好发送消息。...它可以将 DoorBell 响铃次数从 n 减少到 1。内联：发送数据时，CPU（网络驱动程序）将数据复制到 WQE 中。...Nvidia RDMA inline receive - Nvidia RDMA 内联接收当 Inline-Receive 处于活动状态时，HCA 可以将接收到的数据写入接收 WQE 或 CQE。...在轮询 CQ 时，驱动程序将接收到的数据从 WQE/CQE 复制到用户的缓冲区。

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RecoNIC 入门：SmartNIC 上支持 RDMA 的计算卸载-FPGA-智能网卡-AMD-Xilinx

RDMA 引擎负责处理 RDMA 流量，提供访问通过网络连接的远程对等点的主机或设备内存中的数据的能力。流计算和后备计算块中实现的用户定义加速器可以直接处理设备内存中的数据，包括网络接收的数据。...在具有中断系统的设计中，当状态 FIFO 不为空时，LC 内核会触发系统中断，让主机相应地处理中断。在轮询系统设计中，当状态 FIFO 中的输出就绪时，LC 内核将完成信号写入专用内存映射寄存器。...DMA 测试, DMA 测试示例评估主机和设备内存之间复制数据的功能。当主机充当主设备时，它支持对 NIC 内存的读取和写入。其用法如清单 1 所示。图片 B....在延迟方面，当传输小数据大小（<= 4 KB）时，批量请求比单个请求可以实现近 10 倍的改进，即每次 RDMA 读取操作约 400 ns。...此外，当RDMA引擎注意到其SQ生产者索引门铃增加n时，它以流水线方式发出n个读操作。

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将网卡收到的数据包转移到主机内存（NIC与驱动交互） NIC在接收到数据包之后，首先需要将数据同步到内核中，这中间的桥梁是rx ring buffer。...当驱动处理速度跟不上网卡收包速度时，驱动来不及分配缓冲区，NIC接收到的数据包无法及时写到sk_buffer，就会产生堆积，当NIC内部缓冲区写满后，就会丢弃部分数据，引起丢包。...提到中断，就涉及到硬中断和软中断，首先需要简单了解一下它们的区别：硬中断：由硬件自己生成，具有随机性，硬中断被CPU接收后，触发执行中断处理程序。...硬中断的中断号及统计数据可以在/proc/interrupts中看到，对于多队列网卡，当系统启动并加载NIC设备驱动程序模块时，每个RXTX队列会被初始化分配一个唯一的中断向量号，它通知中断处理程序该中断来自哪个...NUMA 架构下的中断优化这时我们再回归到中断的问题上，当两个NUMA节点处理中断时，CPU实例化的softnet_data以及驱动分配的sk_buffer都可能是跨node的，数据接收后对上层应用

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智能网卡如何颠覆传统计算

2019 年 9 月 3 日，Mellanox 宣布隆重推出 ConnectX-6 Dx 和 BlueField-2 – 新一代云Smart NIC 和 I/O 处理单元 (IPU) 解决方案，旨在大规模处理各类工作负载时实现无与伦比的数据中心安全性...即使在这种理想的假设下，这种微不足道的计算能力也仅仅能够在网络堆栈中执行一些LLC或内存访问，留给应用程序逻辑的东西少得可怜。...网络I/O性能为CPU和GPU带来挑战网络I/O的性能问题长期以来一直备受关注，其重点在于消除操作系统网络堆栈中的低效率以及优化NIC-CPU交互。...此外，CPU和NIC硬件提供了几种机制来提高I/O处理的效率，例如，将数据直接引入CPU LLC（DDIO），并通过减少CPU内核之间的缓存争用(例如，接收端扩展)和降低中断频率(例如，中断调制)来提高可扩展性...当一个应用执行RDMA读或写请求时，不执行任何数据复制。在不需要任何内核内存参与的条件下，RDMA请求从运行在用户空间中的应用中发送到本地NIC（网卡），然后经过网络传送到远程NIC。

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这是可能的，因为每个虚拟适配器（在应用程序打开 Mellanox NIC 端口时创建）接收每个传入数据包的（零）副本。...数据包过滤：当每个应用程序打开一个虚拟适配器时，每个应用程序都可以指定独立的硬件内过滤规则（每个虚拟适配器的ip至32k）。...然而，通过使用PF_RING ZC驱动程序，结合RSS（接收端扩展）等硬件卸载功能，可以将性能和处理流量扩展至高达 100 Gbps。...这些通信开销消耗了原本可用于运行客户应用程序的 CPU 周期，最终导致网络运营商的部署成本高昂将网络操作卸载到 NIC 是一种实用的方法，可以部分减轻 CPU 管理（部分）网络相关状态的负担。...简而言之，我们表明，当 i) 转发平面更新和 ii) 数据包与 NIC 中的多个转发表匹配时，测试的 NIC 的转发吞吐量急剧下降。

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Boost UDP Transaction Performance

TSO/GSO用于发送报文时，将上层聚合的数据进行分割，分割为不大于MTU的报文；GRO在接受侧，将多个报文聚合为一个数据，上送给协议栈。总之就是将报文的处理下移到了网卡上，减少了网络栈的负担。...RSS 在多核服务器上扩展了网络接收侧的处理 RSS本身是一个NIC特性将报文分发到一个NIC中的多个队列上每个队列都有一个不同的中断向量(不同队列的报文可以被不同的核处理) 可以运用于TCP/UDP...通常10G的NICs会支持RSS RSS是物理网卡支持的特性，可以将NIC的多个队列映射到多个CPU核上进行处理，增加处理的效率，减少CPU中断竞争。...此时软中断消耗的CPU就比较合理了，从下面火焰图可以看到中断处理消耗的CPU缩短了 ?...但并没有在输出方向上看到锁竞争，为什么？避免Tx队列的锁竞争这是因为ixgbe(Intel 10GbE NIC驱动)可以自动设置XPS ?

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关于智能网卡, 您需要了解的相关的技术-DPU相关技术

将计算从服务器的 CPU 卸载到 NIC 可以释放大量服务器的 CPU 资源，这使得 NIC 成为提供有竞争力的云服务的关键。因此，了解将网络应用程序卸载到 NIC 的性能优势和局限性至关重要。...我们表明，虽然当今的 NIC 可以轻松支持数百千兆位的吞吐量，但频繁执行 NIC 数据包分类器的更新操作（如网络地址转换器 (NAT) 和负载均衡器对每个传入连接所做的操作）会导致吞吐量急剧下降，高达...数据包分类的一个关键挑战是分类器能够快速（i）将传入数据包与其数据包处理操作相匹配，以及（ii）调整数据包分类器的状态，例如通过插入新规则或更新现有规则。...简而言之，我们表明，当 i) 转发平面更新和 ii) 数据包与 NIC 中的多个转发表匹配时，测试的 NIC 的转发吞吐量急剧下降。...首先，我们表明，当内存利用率超过 ∼85% 时，这些 NIC 的第一个表会丢弃几乎所有流量。我们还表明，在这种情况下，所分析的 NIC 的数据包处理延迟表现出长尾（高达 120 毫秒）。

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一种面向确定性低延迟网络数据应用的处理器-nanoPU

NIC芯片上这段时间过程的时延确定性，因为这其中不只是操作系统调度或响应中断引起的不确定性（是否是实时操作系统），单就是CPU芯片内部就有cache机制引入的不确定性、虚拟地址向物理地址转换时可能页缺失引入的不确定性以及内部各种总线冲突带来的不确定性等等...在硬件中实现可编程传输逻辑需要支持NIC中的以下功能：打包/重发缓冲区，用于将消息分解为数据包，并存储传出的数据包，直到接收方确认它们为止。重组缓冲区以处理乱序数据包。...当运行在内核上的应用程序线程希望执行网络IO时，它将绑定到第4层端口号。然后，nanoPU为端口分配本地和全局RX / TX队列。...为了接收消息，应用程序仅从GPR netRX读取，从网络RX队列的头部提取数据。类似地，为了发送消息，应用程序将GPR netTX写入与网络TX队列尾部相对应的位置。...当每个核心队列有可用空间时，集中式队列将首先补充最短队列。JBSQ（1）等效于单队列模型。

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Linux TCP队列相关参数的总结

当一个新的数据包到达，NIC（network interface controller）调用DMA engine，通过Ring Buffer将数据包放置到内核内存区。...一旦数据包被成功接收，NIC发起中断，由内核的中断处理程序将数据包传递给IP层。经过IP层的处理，数据包被放入队列等待TCP层处理。...网卡Bonding模式当主机有1个以上的网卡时，Linux会将多个网卡绑定为一个虚拟的bonded网络接口，对TCP/IP而言只存在一个bonded网卡。...Input Packet Queue(数据包接收队列) 当接收数据包的速率大于内核TCP处理包的速率，数据包将会缓冲在TCP层之前的队列中。...CPU资源，并且由硬件代替OS执行这些操作会带来性能的提升。

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