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Date Aug. 01, 2023
Description VPP的简介以及安装
简介
最早的VPP是由Cisco提出来的，不过现在已经开源了。
FD.io的Vector Packet Processor（VPP）是一个快速、可扩展的2-4层多平台网络协议栈，可以运行多种架构的如x86\ARM\Power架构的Linux用户空间。它期望提供的是可扩展的、开箱即用的交换机或者路由器功能。
VPP是高性能的网络协议栈，可以通过使用插件来扩展功能。DPDK（Data Plane Development Kit）是最常用的数据面插件，为VPP提供了非常重要的功能和驱动。DPDK同样是运行在用户空间，提供高速的包处理函数以及用户空间的驱动。其实就是把数据包从Linux内核态玻璃了出来，DPDK以较小的CPU周期接受和发送数据包。DPDK使用的是用户态poll mode驱动。
VPP支持和OpenStack或者Kubernetes集成。网络管理功能包括配置、计数器、采样等。对于开发者，VPP包含了高性能事件日志以及多样的包跟踪。开发调试功能包含完整的符号表以及大量的一致性检验。
使用VPP的例子很多，例如vSwitches，vRouters，Gateways，Firewalls以及负载均衡等。
VPP向量处理数据包，即以批处理的方式处理，每个批处理叫做向量，一次性可以处理256个之多的数据包，这最大化的使用了缓存命中。而标量处理（顺序处理）的数据包，可能就会超出缓存，造成频繁的缓存换入换出。
VPP平台包含一系列的有向图节点构成，这个有向图称为数据包处理图。每个节点向数据包提供了特定的网络功能，每个有向边指示了下一个处理该数据包的网络功能。对于向量中的所有数据包，只有第一个数据包需要加载CPU指令到内存中。
编译安装VPP
可以查看具体需要安装的版本，我们这里使用23.06。
# The base home directory
cd /usr/local/src
# Get the VPP Sources
git clone https://gerrit.fd.io/r/vpp
cd vpp
git checkout v23.06 # 最新的稳定版本
make install-deps
make build
cd build-root
make install-extra-deps
make pkg-deb
sudo dpkg -i build-root/*.deb
不确定安装的是啥，可以去build-root下看看有哪些deb文件。
配置文件
默认的配置文件安装在了/etc/sysctl.d/80-vpp.conf以及/etc/vpp/startup.conf/startup.conf。
前者是配置DPDK的巨页，后者是配置VPP。
启用巨页，使用
sysctl -p /etc/sysctl.d/80-vpp.conf
VPP配置文件中的我们就在配置文件的注释中写了。
unix {
nodaemon # 不在后台运行
log /tmp/vpp.log # 日志文件
full-coredump # 调试coredump
interactive # 启用交互模式，也就是使用CLI
}
api-trace {
on
}
api-segment {
gid vpp
}
cpu {
## In the VPP there is one main thread and optionally the user can create worker(s)
## The main thread and worker thread(s) can be pinned to CPU core(s) manually or automatically
## Manual pinning of thread(s) to CPU core(s)
## Set logical CPU core where main thread runs
main-core 1
## Set logical CPU core(s) where worker threads are running
# 使用了4个worker线程，2，3，22，33
corelist-workers 2-3,22-23
}
dpdk {
## Change default settings for all intefaces
# dev default {
## Number of receive queues, enables RSS
## Default is 1
# num-rx-queues 3
## Number of transmit queues, Default is equal
## to number of worker threads or 1 if no workers treads
# num-tx-queues 3
## Number of descriptors in transmit and receive rings
## increasing or reducing number can impact performance
## Default is 1024 for both rx and tx
# num-rx-desc 512
# num-tx-desc 512
## VLAN strip offload mode for interface
## Default is off
# vlan-strip-offload on
# }
## Whitelist specific interface by specifying PCI address
# 这个记者要使用dev来绑定dpdk接管的网络接口，可以给其一个别名
# 别名的用途就是不会以路由器接口的名字形式来显示了
dev 0000:00:09.0 {
name ens802f0
}
dev 0000:00:0a.0 {
name ens802f1
}
## Whitelist specific interface by specifying PCI address and in
## addition specify custom parameters for this interface
# dev 0000:02:00.1 {
# num-rx-queues 2
# }
## Change UIO driver used by VPP, Options are: igb_uio, vfio-pci
## and uio_pci_generic (default)
# uio-driver vfio-pci
}
# Adjusting the plugin path depending on where the VPP plugins are:
# 插件的配置，默认是都启用的，如果不启用还需要配置default为false。
plugins
{
path /usr/lib/vpp_plugins
}
这并没有结束，还需要进入vppctl进行其它的如ip地址的配置。如果使用linux-cp插件，那么就能把用户空间的接口映射到内核中去，和DPDK KNI有些像。这样就可以使用Linux的命令来操作了。
loopback create-interface
set interface state loop0 up
set interface state ens802f0 up
set interface state ens802f1 up
set interface ip address ens802f0 10.10.1.1/24
set interface ip address ens802f1 10.10.2.1/24
接下来就可以通过ping的方式检查下配置是否成功了。建议拓扑使用至少两台机器（不然你也不会需要这样使用VPP了）。一台配置VPP，一台就是普通的linux。对于普通linux，在测试的时候，还需要配置它的地址。假设我们采用如下的拓扑。csp2s22c03是配置了VPP，另外两台则是普通的Linux机器。那么如果想要csp2s22c04 ping csp2s22c05，那么就需要给csp2s22c04和csp2s22c05分别配置默认路由。
# csp2s22c04
sudo ip address add 10.10.1.2/24 dev ens802
sudo ip route add 10.10.2.0/24 via 10.10.1.1 dev ens802
# csp2s22c05
sudo ip address add 10.10.2.2/24 dev ens803f0
sudo ip route add 10.10.1.0/24 via 10.10.2.1 dev ens803f0
至于使用iperf3还是其它的测试吞吐，请自行琢磨吧。
参考
- What is the Vector Packet Processor (VPP)
- What is VPP
- Build a Fast Network Stack with Vector Packet Processing (VPP) on an Intel® Architecture Server