kk Blog —— 通用基础

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TSO/GSO

http://book.51cto.com/art/201206/344985.htm

TSO是通过网络设备进行TCP段的分割,从而来提高网络性能的一种技术。较大的数据包(超过标准1518B的帧)可以使用该技术,使操作系统减少必须处理的数据数量以提高性能。通常,当请求大量数据时,TCP发送方必须将数据拆分为MSS大小的数据块,然后进一步将其封装为数据包形式,以便最终可以在网络中进行传输。而当启用了TSO技术之后,TCP发送方可以将数据拆分为MSS整数倍大小的数据块,然后将大块数据的分段直接交给网络设备处理,操作系统需要创建并传输的数据包数量更少,因此性能会有较大的提高。图1-3所示为标准帧和TSO技术特性比较。

图是标准帧和TSO的处理过程
a) 不支持TSO b) 启用TSO后

从前面有关TSO的论述可以看出,TSO只是针对TCP协议的,使TCP协议在硬件上得到了有力的支持。事实上,这种概念也可以应用于其他的传输层协议,如TCPv6,UDP,甚至DCCP等,这就是GSO(Generic Segmentation Offload)。

性能提高的关键在于尽可能地推迟分段的时机,这样才能有效地降低成本。最理想的是在网络设备驱动里进行分段,在网络设备驱动里把大包进行拆分,组成分段列表,或在一块预先分配好的内存中重组各段,然后交给网络设备。这样,就要在网络设备的驱动里边来实现它,那么就需要修改每一个网络设备的驱动程序。事实上,这样做不大现实。

然而似乎有另一种更容易的解决办法来支持GSO,那就是在把数据报文提交给网络设备驱动之前进行聚合/分散操作。Linux目前支持GSO框架已经支持的传输层的其他协议。有关GSO方面的代码,参见后续章节。

应用层可以使用ethtool -K eth0 tso off|on命令对支持TSO特性的网络设备进行TSO功能的关闭和启用。