DOCA Eth L2 转发应用程序指南 - NVIDIA 文档

本文档介绍了基于 NVIDIA® BlueField® DPU 的以太网 L2 转发实现。

简介

以太网 L2 转发应用程序是一个基于 DOCA 以太网的应用程序，它将流量从单个 RX 端口转发到单个 TX 端口，反之亦然，利用 DOCA 的任务/事件批处理功能来增强性能。

该应用程序可以在主机和 BlueField 上运行，并且有两种主要模式

双向转发 – 设备 1 → 设备 2 和设备 2 → 设备 1
单向转发 – 设备 1 → 设备 2 或设备 2 → 设备 1

单向模式提供更好的性能，提高了数据包转发速率。

系统设计

下图显示了在主机上运行的应用程序

以太网 L2 转发应用程序在主机或 BlueField 上运行。

image-2024-4-24_19-22-9-1-version-1-modificationdate-1734469528930-api-v2.png

下图显示了在 BlueField 上运行的应用程序

image-2024-4-25_18-4-10-1-version-1-modificationdate-1734469528700-api-v2.png

应用程序架构

以太网 L2 转发应用程序在 DOCA 以太网 API 之上运行，以形成两个端口之间的（双向/单向）L2 转发。

image-2024-4-28_12-3-37-1-version-1-modificationdate-1734469528307-api-v2.png

打开了两个 DOCA 设备。
创建了两个 DOCA mmap。
配置并启动了两个 DOCA 流端口，每个端口都使用不同的已打开 DOCA 设备。
初始化了两个 DOCA 以太网 TXQ 和 RXQ 上下文，每个 TXQ-RXQ 对都使用不同的已打开 DOCA 设备，以便将流量从设备引导至相应的 RXQ，并从相应的 TXQ 引导至设备。
转发 - 设备 x 接收的数据包被引导至 RXQ x，然后分配给 TXQ y 并由设备 y 发送（反之亦然）。

DOCA 库

此应用程序利用以下 DOCA 库

有关所用 DOCA 库的更多信息，请参阅相应的编程指南。

编译应用程序

安装

有关如何安装 BlueField 相关软件的详细信息，请参阅 DOCA Linux 安装指南。

概述

DOCA 参考应用程序的安装包含应用程序的源代码以及匹配的编译说明。这允许“按原样”编译应用程序，并提供修改源代码然后编译应用程序新版本的能力。有关应用程序的更多信息，以及开发和编译技巧，请参阅 DOCA 参考应用程序主要指南。

应用程序的源代码可以在应用程序的目录下找到：/opt/mellanox/doca/applications/eth_l2_fwd/。

编译所有应用程序

应用程序都在单个 meson 项目下定义，这意味着默认编译将编译所有 DOCA 应用程序。

要一起构建所有应用程序，请运行

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            cd /opt/mellanox/doca/applications/
meson /tmp/build 
ninja -C /tmp/build

注意

doca_eth_l2_fwd 将在 /tmp/build/eth_l2_fwd/ 下创建。

仅编译当前应用程序

要直接仅构建以太网 L2 转发应用程序

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            cd /opt/mellanox/doca/applications/
meson /tmp/build -Denable_all_applications=false -Denable_eth_l2_fwd=true
ninja -C /tmp/build

注意

doca_eth_l2_fwd 将在 /tmp/build/eth_l2_fwd/ 下创建。

或者，可以在 meson_options.txt 文件中设置所需的标志，而不是在编译命令行中提供它们
1. 编辑 /opt/mellanox/doca/applications/meson_options.txt 中的以下标志
  - 将 enable_all_applications 设置为 false
  - 将 enable_eth_l2_fwd 设置为 true
2. 应使用与上一节中所示相同的编译命令
  复制
  
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```
            
            cd /opt/mellanox/doca/applications/
meson /tmp/build 
ninja -C /tmp/build
        
```
  注意
  
  doca_eth_l2_fwd 将在 /tmp/build/eth_l2_fwd/ 下创建。

故障排除

有关编译 DOCA 应用程序时可能遇到的任何问题，请参阅 DOCA 故障排除。

运行应用程序

应用程序执行

以太网 L2 转发应用程序以源代码形式提供，因此在执行应用程序之前需要进行编译。

应用程序使用说明

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            Usage: doca_eth_l2_fwd [DOCA Flags] [Program Flags]
 
DOCA Flags:
  -h, --help                        Print a help synopsis
  -v, --version                     Print program version information
  -l, --log-level                   Set the (numeric) log level for the program <10=DISABLE, 20=CRITICAL, 30=ERROR, 40=WARNING, 50=INFO, 60=DEBUG, 70=TRACE>
  --sdk-log-level                   Set the SDK (numeric) log level for the program <10=DISABLE, 20=CRITICAL, 30=ERROR, 40=WARNING, 50=INFO, 60=DEBUG, 70=TRACE>
  -j, --json <path>                 Parse all command flags from an input json file
 
Program Flags:
  -d, --devs-names <name1,name2>    Set two IB devices names separated by a comma, without spaces.
  -r, --rate <rate>                 Set packets receive rate (in [MB/s]), default is 12500.
  -ps, --pkt-size <size>            Set max packet size (in [B]), default is 1600.
  -t, --time <time>                 Set packet max process time (in [μs]), default is 1.
  -nt, --num-tasks <num>            Set number of tasks per batch, default is 128.
  -nb, --num-batches <num>          Set number of task batches, default is 32.
  -o, --one-sided-forwarding <num>  Set one-sided forwarding: 0 - two-sided forwarding, 1 - device 1 -> device 2, 2 - device 2 -> device 1. default is 0.
  -f, --max-forwardings <num>       Set max forwardings after which the application run will end, default is 0, meaning no limit.

有关更多信息，请参阅下面的命令行标志部分。

注意

可以使用 -h (或 --help) 选项将上述用法打印到命令行

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            ./doca_eth_l2_fwd -h

在 BlueField 或主机上运行应用程序的 CLI 示例
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```
            
            ./doca_eth_l2_fwd -d mlx5_0,mlx5_1
        
```
注意

两个 IB 设备标识符 (mlx5_0, mlx5_1) 应与所需 IB 设备的标识符匹配。
该应用程序还支持基于 JSON 的部署模式，其中所有命令行参数都通过 JSON 文件提供
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```
            
            ./doca_eth_l2_fwd --json [json_file]
        
```
例如
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```
            
            ./doca_eth_l2_fwd --json ./eth_l2_fwd_params.json
        
```
注意

在执行之前，请确保使用的 JSON 文件包含正确的配置参数，尤其是部署所需的所需 IB 设备名称。

命令行标志

标志类型	短标志	长标志/JSON 键	描述	JSON 内容
通用标志	`h`	`help`	打印帮助概要	不适用
	`v`	`version`	打印程序版本信息	不适用
	`l`	`log-level`	设置应用程序的日志级别 DISABLE=10 CRITICAL=20 ERROR=30 WARNING=40 INFO=50 DEBUG=60 TRACE=70（需要使用跟踪级别支持进行编译）	复制已复制！ `"log-level": 60`
	不适用	`sdk-log-level`	设置程序的日志级别 DISABLE=10 CRITICAL=20 ERROR=30 WARNING=40 INFO=50 DEBUG=60 TRACE=70	不适用
	`j`	`json`	从输入 json 文件解析所有命令标志	不适用
程序标志	`d`	`devs-names`	两个 IB 设备名称，用逗号分隔，没有空格。注意这是一个强制标志。	复制已复制！ `"devs-names": "mlx5_0,mlx5_1"`
	`r`	`rate`	RX 端口预计接收流量的速率（单位：[MB/s]）。	复制已复制！ `"rate": 12500`
	`ps`	`pkt-size`	接收数据包的最大大小（单位：[B]）。	复制已复制！ `"pkt-size": 1600`
	`t`	`time`	处理单个数据包的最长时间。	复制已复制！ `"time": 1`
	`nt`	`num-tasks`	每个任务批次要设置的任务数。	复制已复制！ `"num-tasks": 128`
	`nb`	`num-batches`	为 TX 端设置的任务批次数。	复制已复制！ `"num-batches": 32`
	`o`	`one-sided-forwarding`	设置 3 个选项之一的标志 0 - 双向转发。 1 - 从设备 1 到设备 2 的单向转发。 2 - 从设备 2 到设备 1 的单向转发。	复制已复制！ `"one-sided-forwarding": 0`
	`f`	`max-forwardings`	最大转发次数	复制已复制！ `"max-forwardings": 32`

有关支持的标志和执行模式的更多信息，请参阅 DOCA Arg Parser。

故障排除

有关安装或执行 DOCA 应用程序时可能遇到的任何问题，请参阅 DOCA 故障排除。

应用程序代码流程

解析应用程序参数。

初始化 Arg parser 资源并注册 DOCA 通用参数。

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            doca_argp_init();

注册以太网 L2 转发应用程序参数。

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            register_eth_l2_forwarding_params();

解析参数。

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            doca_argp_start();

解析 DOCA 标志。
解析应用程序参数。

执行以太网 L2 转发应用程序主逻辑。
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```
            
            eth_l2_fwd_execute();
        
```
1. 打开两个选定的 DOCA 设备。
2. 初始化必要的 DOCA Core 对象。
3. 初始化设备的 ETH RXQ/TXQ 上下文。
4. 转发数据包。
清理应用程序资源。
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```
            
            eth_l2_fwd_cleanup();
        
```
1. 停止所有上下文并耗尽任务。
2. 释放所有应用程序资源。

Arg parser 销毁。

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            doca_argp_destroy()

参考

/opt/mellanox/doca/applications/eth_l2_fwd/
/opt/mellanox/doca/applications/eth_l2_fwd/eth_l2_fwd_params.json

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