Linux 上 UDP 和 TCP 的内核旁路 - 它涉及什么？

Question

根据http://www.solacesystems.com/blog/kernel-bypass-revving-up-linux-networking：

[...] 一个名为 OpenOnload 的网络驱动程序，它使用“内核绕过”技术在用户空间中一起运行应用程序和网络驱动程序，并且绕过内核。这允许连接的应用程序端以更低且更一致的延迟每秒处理更多消息。

[...]

如果您是一名开发人员或架构师，多年来一直在与上下文切换作斗争，那么内核绕过可能会让人感觉像是在作弊，但幸运的是，这完全符合规则。

执行这种内核绕过所需的功能是什么？

Answer 1

好吧，如果不知道内核如何处理网络堆栈，这个问题就无法直接回答。

一般来说，网络堆栈由很多层组成，最底层是实际硬件，通常该硬件由驱动程序支持（每个网络接口一个），网卡通常提供非常简单的接口，认为接收并发送原始数据。

在这个物理连接之上，具有接收和发送数据能力的是很多协议，它们也是分层的，靠近底部的是 ip 协议，它基本上允许您指定信息的接收者，而在顶部你会发现支持稳定连接的TCP。

因此，为了回答您的问题，您首先要弄清楚需要替换网络堆栈的哪一部分以及需要做什么。根据我对你的问题的理解，你似乎想要保留原始的网络堆栈，然后有时使用你自己的网络堆栈，在这种情况下，你应该真正实现策略模式，并使得可以声明哪些数据包应该由网络堆栈的哪个顶层处理。

根据 Linux 中网络堆栈的实现方式，您可能无法在不更改内核的情况下实现这一目标。在微内核架构中，网络堆栈的每个部分都是在自己的服务中实现的，这将是微不足道的，因为您只需将网络堆栈的较低部分通过管道传输到策略模式，并让此管道将输入传输到所需的网络顶层。