DPDK UDP通信

2024-04-25 17:36
文章标签 udp 通信 dpdk

本文主要是介绍DPDK UDP通信，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. 编译运行程序

环境配置：

win10 运行 socket 客户端工具 + Linux DPDK 运行 UDP 程序

注意事项：

  1. DPDK 跳过内核协议栈，所以 ARP 协议也不支持，需要手动在 win10 上配置静态 arp 地址，保证数据包发到网卡。
  • netsh i i show in : 查看与 Linux 主机通信的网卡 Idx 编号。
  • netsh -c i i add neighbors Idx IP MAC
  • 示例：netsh -c i i add neighbors 23 192.168.1.30 00-0c-29-7d-80-e1

编译：

从官方提供的 demo 中拷贝个 Makefile 修改一下即可。

//使用win10 socket 客户端发送”hello dpdk“,收到相同的回包ubuntu:~/share/dpdk/dpdk-stable-19.08.2/examples/mysend/build$ sudo ./udpsend
EAL: Detected 8 lcore(s)
EAL: Detected 1 NUMA nodes
EAL: Multi-process socket /var/run/dpdk/rte/mp_socket
EAL: Selected IOVA mode 'PA'
EAL: Probing VFIO support...
EAL: VFIO support initialized
EAL: PCI device 0000:02:01.0 on NUMA socket -1
EAL:   Invalid NUMA socket, default to 0
EAL:   probe driver: 8086:100f net_e1000_em
EAL: PCI device 0000:02:06.0 on NUMA socket -1
EAL:   Invalid NUMA socket, default to 0
EAL:   probe driver: 8086:100f net_e1000_em
EAL: PCI device 0000:03:00.0 on NUMA socket -1
EAL:   Invalid NUMA socket, default to 0
EAL:   probe driver: 15ad:7b0 net_vmxnet3
EAL: PCI device 0000:0b:00.0 on NUMA socket -1
EAL:   Invalid NUMA socket, default to 0
EAL:   probe driver: 15ad:7b0 net_vmxnet3
src: 192.168.1.20:10000, dst: 192.168.1.30:60000, hello dpdk--> src: 192.168.1.30:60000, dst: 192.168.1.20:10000

2. DPDK API 学习

2.1. rte_pktmbuf_pool_create()

#include <rte_mempool.h>
struct rte_mempool *rte_pktmbuf_pool_create(const char *name, unsigned n, unsigned cache_size, uint16_t priv_size, uint16_t data_room_size, int socket_id);
//作用：创建一个 DPDK 内存池，以供存储数据包缓冲区（MBUFs）
//参数：
// name: 内存池名称
// n   : 内存池中MBUF的数量。
// cache_size : 每个核心的缓存MBUF的数量。DPDK 会为每个核心创建一个缓存，用于存储从内存池中获取的MBUF，以提高性能。
// priv_size  : MBUF私有数据的大小。
// data_room_size: MBUF中数据缓冲区的大小。这个参数决定了每个MBUF中数据缓冲区的大小，即可以存储数据的最大长度。
// socket_id  : 指定内存池分配的NUMA节点。

2.2. rte_eth_dev_count_avail()

#include <rte_ethdev.h>
uint16_t rte_eth_dev_count_avail(void);
//作用：函数用于获取系统中可用的 DPDK 网卡端口的数量。

2.3. rte_eth_dev_info_get()

#include <rte_ethdev.h>
void rte_eth_dev_info_get(uint16_t port_id, struct rte_eth_dev_info *dev_info);
//作用：用于获取指定网卡设备的信息。
//参数：
// port_id:  指定网卡设备的端口编号。
// dev_info:  一个指向 rte_eth_dev_info 结构体的指针，用于存储获取到的网卡设备信息。

2.4. rte_eth_dev_configure()

#include <rte_ethdev.h>
int rte_eth_dev_configure(uint16_t port_id, uint16_t nb_rx_queues, uint16_t nb_tx_queues, const struct rte_eth_conf *dev_conf);
//作用：用于配置 DPDK 网卡设备的接收和发送队列的数量以及端口的配置信息。
//参数：
// port_id: 要配置的网卡设备的端口编号
// nb_rx_queues: 接收队列的数量
// nb_tx_queues: 发送队列的数量
// dev_conf: 一个指向 rte_eth_conf 结构体的指针，包含了要应用的端口配置信息。

2.5. rte_eth_rx_queue_setup()

#include <rte_ethdev.h>
int rte_eth_rx_queue_setup(uint16_t port_id, uint16_t rx_queue_id, uint16_t nb_rx_desc, unsigned int socket_id, const struct rte_eth_rxconf *rx_conf, struct rte_mempool *mb_pool);
//作用：用于设置 DPDK 网卡设备的接收队列。
//参数：
// port_id: 要配置的网卡设备的端口编号
// tx_queue_id:  接收队列的编号
// nb_tx_desc :  发送队列的数量，描述符是用于存储待发送数据包的数据结构，这个参数决定了发送队列的大小，即可以同时存储待发送的数据包的最大数量。
// socket_id  :  一发送队列的 NUMA 节点编号，用于指定内存分配的位置。
// rx_conf    :  一个指向 rte_eth_txconf 结构体的指针，包含了接收队列的配置信息。
// mb_pool    :  一个指向 rte_mempool 结构体的指针，用于指定接收队列接收数据包时的内存管理。

2.6. rte_eth_tx_queue_setup()

#include <rte_ethdev.h>
int rte_eth_tx_queue_setup(uint16_t port_id, uint16_t nb_rx_queues, uint16_t nb_tx_queues, const struct rte_eth_conf *dev_conf);
//作用：用于设置 DPDK 网卡设备的发送队列。
//参数：
// port_id: 要配置的网卡设备的端口编号
// tx_queue_id:  接收队列的编号
// nb_tx_desc :  发送队列的数量，描述符是用于存储待发送数据包的数据结构，这个参数决定了发送队列的大小，即可以同时存储待发送的数据包的最大数量。
// socket_id  :  一发送队列的 NUMA 节点编号，用于指定内存分配的位置。
// tx_conf    :  一个指向 rte_eth_txconf 结构体的指针，包含了发送队列的配置信息。

2.7. rte_eth_dev_start()

#include <rte_ethdev.h>
int rte_eth_dev_start(uint16_t port_id);
//作用：用于启动指定端口的数据包收发功能。
//参数：
//port_id：要启动的网卡设备的端口编号。

2.8. rte_eth_macaddr_get()

#include <rte_ethdev.h>
void rte_eth_macaddr_get(uint16_t port_id, struct rte_ether_addr *addr);
//作用：用于获取指定端口的 MAC 地址。
//参数：
//port_id：网卡设备的端口编号。
//addr   ：一个指向 rte_ether_addr 结构体的指针，用于存储获取到的 MAC 地址。

2.9. rte_eth_rx_burst()

#include <rte_ethdev.h>
uint16_t rte_eth_rx_burst(uint16_t port_id, uint16_t queue_id, struct rte_mbuf **rx_pkts, const uint16_t nb_pkts);
//作用：用于从指定端口的接收队列中接收数据包。
//参数：
//port_id ：网卡设备的端口编号。
//queue_id：要从哪个接收队列中接收数据包。
//rx_pkts ：用于存储接收到的数据包的指针数组。
//nb_pkts ：指定要接收的最大数据包数量。
//返回值：
//返回实际接收到的数据包的数量。

2.10. rte_pktmbuf_mtod()

#include <rte_mbuf.h>
void *rte_pktmbuf_mtod(const struct rte_mbuf *m, void *);
//作用：作用是将一个 MBUF 中的数据缓冲区转换为相应的数据类型的指针。
//参数：
// m：指向 MBUF 的指针，表示待转换的 MBUF。
// void *：表示要转换的数据类型的指针。这个参数指定了将 MBUF 中的数据缓冲区转换为何种类型的指针。

2.11. rte_pktmbuf_mtod_offset()

#include <rte_mbuf.h>
void *rte_pktmbuf_mtod_offset(const struct rte_mbuf *m, uint16_t offset, uint16_t data_len);
//作用：用于将一个 MBUF 中的数据缓冲区偏移量转换为相应的数据类型的指针。
//参数：
// m：指向 MBUF 的指针。
// offset  ：数据缓冲区的偏移量。这是指相对于 MBUF 数据字段起始位置的偏移量。
// data_len：数据长度。这个参数用于检查偏移量是否超出了有效数据范围，如果超出了则会触发异常处理。

2.12. rte_eth_tx_burst()

#include <rte_ethdev.h>
uint16_t rte_eth_tx_burst(uint16_t port_id, uint16_t queue_id, struct rte_mbuf **tx_pkts, uint16_t nb_pkts);
//作用：用于向指定的端口发送一组数据包。
//参数：
//port_id ：表示目标端口的端口编号。
//queue_id：表示目标端口的发送队列编号。
//tx_pkts ：表示待发送的数据包数组的指针。
//nb_pkts ：指定要发送的最大数据包数量。
//返回值：
//返回实际接收到的数据包的数量。

3. DPDK UDP 通信源码

#include <rte_eal.h>
#include <rte_ethdev.h>
#include <rte_mbuf.h>#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>#define ENABLE_SEND		1
#define ENABLE_ARP		1#define NUM_MBUFS (4096-1)#define BURST_SIZE	32#if ENABLE_SENDstatic uint32_t gSrcIp; //
static uint32_t gDstIp;static uint8_t gSrcMac[RTE_ETHER_ADDR_LEN];
static uint8_t gDstMac[RTE_ETHER_ADDR_LEN];static uint16_t gSrcPort;
static uint16_t gDstPort;#endifint gDpdkPortId = 0;static const struct rte_eth_conf port_conf_default = {.rxmode = {.max_rx_pkt_len = RTE_ETHER_MAX_LEN }
};static void ng_init_port(struct rte_mempool *mbuf_pool) {// 获取绑定dpdk网卡的个数uint16_t nb_sys_ports= rte_eth_dev_count_avail(); //if (nb_sys_ports == 0) {rte_exit(EXIT_FAILURE, "No Supported eth found\n");}//获取指定端口的设备信息，包括设备的能力、特性struct rte_eth_dev_info dev_info;rte_eth_dev_info_get(gDpdkPortId, &dev_info); const int num_rx_queues = 1;const int num_tx_queues = 1;struct rte_eth_conf port_conf = port_conf_default;//用于配置指定端口的接收队列和发送队列的数量，以及端口的配置信息。rte_eth_dev_configure(gDpdkPortId, num_rx_queues, num_tx_queues, &port_conf);//用于设置指定端口的接收队列的参数。if (rte_eth_rx_queue_setup(gDpdkPortId, 0 , 1024, rte_eth_dev_socket_id(gDpdkPortId),NULL, mbuf_pool) < 0) {rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not setup RX queue\n");}struct rte_eth_txconf txq_conf = dev_info.default_txconf;txq_conf.offloads = port_conf.rxmode.offloads;//用于设置指定端口的发送队列的参数。if (rte_eth_tx_queue_setup(gDpdkPortId, 0 , 1024, rte_eth_dev_socket_id(gDpdkPortId), &txq_conf) < 0) {rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not setup TX queue\n");}//用于启动指定端口的数据包收发功能，使得网卡端口能够开始收发数据。if (rte_eth_dev_start(gDpdkPortId) < 0 ) {rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not start\n");}
}static int ng_encode_udp_pkt(uint8_t *msg, unsigned char *data, uint16_t total_len) {// 1 ethhdrstruct rte_ether_hdr *eth = (struct rte_ether_hdr *)msg;rte_memcpy(eth->s_addr.addr_bytes, gSrcMac, RTE_ETHER_ADDR_LEN);rte_memcpy(eth->d_addr.addr_bytes, gDstMac, RTE_ETHER_ADDR_LEN);eth->ether_type = htons(RTE_ETHER_TYPE_IPV4);// 2 iphdr struct rte_ipv4_hdr *ip = (struct rte_ipv4_hdr *)(msg + sizeof(struct rte_ether_hdr));ip->version_ihl = 0x45;ip->type_of_service = 0;ip->total_length = htons(total_len - sizeof(struct rte_ether_hdr));ip->packet_id = 0;ip->fragment_offset = 0;ip->time_to_live = 64; // ttl = 64ip->next_proto_id = IPPROTO_UDP;ip->src_addr = gSrcIp;ip->dst_addr = gDstIp;ip->hdr_checksum = 0;ip->hdr_checksum = rte_ipv4_cksum(ip);// 3 udphdr struct rte_udp_hdr *udp = (struct rte_udp_hdr *)(msg + sizeof(struct rte_ether_hdr) + sizeof(struct rte_ipv4_hdr));udp->src_port = gSrcPort;udp->dst_port = gDstPort;uint16_t udplen = total_len - sizeof(struct rte_ether_hdr) - sizeof(struct rte_ipv4_hdr);udp->dgram_len = htons(udplen);rte_memcpy((uint8_t*)(udp+1), data, udplen);udp->dgram_cksum = 0;udp->dgram_cksum = rte_ipv4_udptcp_cksum(ip, udp);struct in_addr addr;addr.s_addr = gSrcIp;printf(" --> src: %s:%d, ", inet_ntoa(addr), ntohs(gSrcPort));addr.s_addr = gDstIp;printf("dst: %s:%d\n", inet_ntoa(addr), ntohs(gDstPort));return 0;
}static struct rte_mbuf * ng_send(struct rte_mempool *mbuf_pool, uint8_t *data, uint16_t length) {// mempool --> mbufconst unsigned total_len = length + 42;struct rte_mbuf *mbuf = rte_pktmbuf_alloc(mbuf_pool);if (!mbuf) {rte_exit(EXIT_FAILURE, "rte_pktmbuf_alloc\n");}mbuf->pkt_len = total_len;mbuf->data_len = total_len;uint8_t *pktdata = rte_pktmbuf_mtod(mbuf, uint8_t*);ng_encode_udp_pkt(pktdata, data, total_len);return mbuf;
}int main(int argc, char *argv[]) {//初始化 EAL 环境if (rte_eal_init(argc, argv) < 0) {rte_exit(EXIT_FAILURE, "Error with EAL init\n");}//创建 mbuf 内存池struct rte_mempool *mbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create("mbuf pool", NUM_MBUFS, 0, 0, RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE, rte_socket_id());if (mbuf_pool == NULL) {rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not create mbuf pool\n");}ng_init_port(mbuf_pool);//获取指定接口的 MAC 地址rte_eth_macaddr_get(gDpdkPortId, (struct rte_ether_addr *)gSrcMac);while (1) {struct rte_mbuf *mbufs[BURST_SIZE];//接收 rx 队列中的数据 unsigned num_recvd = rte_eth_rx_burst(gDpdkPortId, 0, mbufs, BURST_SIZE);if (num_recvd > BURST_SIZE) {rte_exit(EXIT_FAILURE, "Error receiving from eth\n");}unsigned i = 0;for (i = 0;i < num_recvd;i ++) {//将一个 MBUF 中的数据缓冲区转换为相应的数据类型的指针struct rte_ether_hdr *ehdr = rte_pktmbuf_mtod(mbufs[i], struct rte_ether_hdr*);if (ehdr->ether_type != rte_cpu_to_be_16(RTE_ETHER_TYPE_IPV4)) {continue;}struct rte_ipv4_hdr *iphdr =  rte_pktmbuf_mtod_offset(mbufs[i], struct rte_ipv4_hdr *, sizeof(struct rte_ether_hdr));if (iphdr->next_proto_id == IPPROTO_UDP) {struct rte_udp_hdr *udphdr = (struct rte_udp_hdr *)(iphdr + 1);rte_memcpy(gDstMac, ehdr->s_addr.addr_bytes, RTE_ETHER_ADDR_LEN);rte_memcpy(&gSrcIp, &iphdr->dst_addr, sizeof(uint32_t));rte_memcpy(&gDstIp, &iphdr->src_addr, sizeof(uint32_t));rte_memcpy(&gSrcPort, &udphdr->dst_port, sizeof(uint16_t));rte_memcpy(&gDstPort, &udphdr->src_port, sizeof(uint16_t));uint16_t length = ntohs(udphdr->dgram_len);*((char*)udphdr + length) = '\0';struct in_addr addr;addr.s_addr = iphdr->src_addr;printf("src: %s:%d, ", inet_ntoa(addr), ntohs(udphdr->src_port));addr.s_addr = iphdr->dst_addr;printf("dst: %s:%d, %s\n", inet_ntoa(addr), ntohs(udphdr->dst_port), (char *)(udphdr+1));struct rte_mbuf *txbuf = ng_send(mbuf_pool, (uint8_t *)(udphdr+1), length);rte_eth_tx_burst(gDpdkPortId, 0, &txbuf, 1);rte_pktmbuf_free(txbuf);rte_pktmbuf_free(mbufs[i]);}}}}

这篇关于DPDK UDP通信的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/935342。

相关文章

系统架构师考试学习笔记第三篇——架构设计高级知识（20）通信系统架构设计理论与实践

系统架构师考试学习笔记第三篇——架构设计高级知识（20）通信系统架构设计理论与实践

本章知识考点：         第20课时主要学习通信系统架构设计的理论和工作中的实践。根据新版考试大纲,本课时知识点会涉及案例分析题(25分),而在历年考试中,案例题对该部分内容的考查并不多,虽在综合知识选择题目中经常考查,但分值也不高。本课时内容侧重于对知识点的记忆和理解,按照以往的出题规律,通信系统架构设计基础知识点多来源于教材内的基础网络设备、网络架构和教材外最新时事热点技术。本课时知识
阅读更多...
【STM32】SPI通信-软件与硬件读写SPI

【STM32】SPI通信-软件与硬件读写SPI

SPI通信-软件与硬件读写SPI 软件SPI一、SPI通信协议1、SPI通信2、硬件电路3、移位示意图4、SPI时序基本单元(1)开始通信和结束通信(2)模式0---用的最多(3)模式1(4)模式2(5)模式3 5、SPI时序(1)写使能(2)指定地址写(3)指定地址读 二、W25Q64模块介绍１、W25Q64简介２、硬件电路３、W25Q64框图４、Flash操作注意事项软件SPI读写W2
阅读更多...
vue2 组件通信

vue2 组件通信

props + emits props:用于接收父组件传递给子组件的数据。可以定义期望从父组件接收的数据结构和类型。‘子组件不可更改该数据’emits:用于定义组件可以向父组件发出的事件。这允许父组件监听子组件的事件并作出响应。(比如数据更新) props检查属性 属性名类型描述默认值typeFunction指定 prop 应该是什么类型，如 String, Number, Boolean,
阅读更多...
linux中使用rust语言在不同进程之间通信

linux中使用rust语言在不同进程之间通信

第一种：使用mmap映射相同文件 fn main() {let pid = std::process::id();println!(
阅读更多...
C++编程：ZeroMQ进程间(订阅-发布)通信配置优化

C++编程：ZeroMQ进程间(订阅-发布)通信配置优化

文章目录 0. 概述1. 发布者同步发送(pub)与订阅者异步接收(sub)示例代码可能的副作用： 2. 适度增加缓存和队列示例代码副作用： 3. 动态的IPC通道管理示例代码副作用： 4. 接收消息的超时设置示例代码副作用： 5. 增加I/O线程数量示例代码副作用： 6. 异步消息发送（使用`dontwait`标志）示例代码副作用： 7. 其他可以考虑的优化项7.1 立即发送（ZMQ_IM
阅读更多...
VB和51单片机串口通信讲解（只针对VB部分）

VB和51单片机串口通信讲解（只针对VB部分）

标记：该篇文章全部搬自如下网址：http://www.crystalradio.cn/thread-321839-1-1.html，谢谢啦            里面关于中文接收的部分，大家可以好好学习下，题主也在研究中................... Commport；设置或返回串口号。 SettingS：以字符串的形式设置或返回串口通信参数。 Portopen：设置或返回串口
阅读更多...
VC环境下window网络程序：UDP Socket程序

VC环境下window网络程序：UDP Socket程序

最近在学Windows网络编程，正好在做UDPsocket的程序，贴上来： 服务器框架函数：              socket();    bind();    recfrom();  sendto();  closesocket(); 客户机框架函数：            socket();      recfrom();  sendto();  closesocket();
阅读更多...
深入理解TCP通信

深入理解TCP通信

这大概是自己博客上面第三次写TCP通信demo了，总是写同样的内容也不太好啊，不过每一次都比前一次进步一点。这次主要使用了VIM编辑工具、gdb调试、wireshirk、netstat查看网络状态。 参考《C++服务器视频教程》、《Unix网络编程》 一、VIM常用命令 vim server.cpp #打开一个文件:w 写入文件:wq 保存并退出:q! 不保存退出显示行号
阅读更多...
9.7（UDP局域网多客户端聊天室）

9.7（UDP局域网多客户端聊天室）

服务器端 #include<myhead.h>#define SERIP "192.168.0.132"#define SERPORT 8888#define MAX 50//定义用户结构体typedef struct{struct sockaddr_in addr;int flag;}User;User users[MAX];//用户列表void add_user(struct s
阅读更多...
电子电气架构---私有总线通信和诊断规则

电子电气架构---私有总线通信和诊断规则

电子电气架构—私有总线通信和诊断规则 我是穿拖鞋的汉子，魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。 老规矩，分享一段喜欢的文字，避免自己成为高知识低文化的工程师： 屏蔽力是信息过载时代一个人的特殊竞争力，任何消耗你的人和事，多看一眼都是你的不对。非必要不费力证明自己，无利益不试图说服别人，是精神上的节能减排。 无人问津也好,技不如人也罢,你都要试着安静下来,去做自己该做的事.而不是让内心的烦躁、
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2