linux测试包转发率,提高ROS小包转发速率 - RouterOS - 自由的生活_软路由论坛

小包转发效率低下，这既不是SYN问题，也与QUEUE无关，根源在于：

1、操作系统对大量随机中断(interrpt)的性能低下：PC体系架构的系统中，网卡接收数据(RECV)基于中断机制(IRQ)。以前窄带时代带宽小，每秒产生IRQ次数少，占用CPU处理资源也就少。在宽带环境下，当每秒IRQ数量达到10K以上时，CPU就忙不赢了。

2、操作系统从kernel到user-space的内存复制(copy)效率低下。

为解决IRQ处理瓶颈，现代操作系统改变了网卡的IRQ处理机制，提高了网络处理效率：

提高网络性能的几种技术

1、FreeBSD下的device polling

关闭网卡的中断方式，使用轮循方式收发报文，可以大大提高小包(如syn flood,udp flood)下的路由性能和路由器的稳定性,提升率可以超过100M线速。

2、Linux2.6下的NAPI(New API)

关闭网卡的中断方式，使用轮循方式收发报文，可以大大提高小包(如syn flood,udp flood)下的路由性能和路由器的稳定性,提升率可以超过100M线速，但远低于FreeBSD下的decice_polling。

3、Linux下的Timer_based网卡驱动程序(Tuplit网卡)

关闭网卡的中断方式，使用基于网卡上定时器进行定时查询方式收发报文，可以大大提高小包(如syn flood,udp flood)下的路由性能和路由器的稳定性,提升率可以超过100M线速，但远低于FreeBSD下的decice_polling。

4、Linux下的NAPI和Circular Buffer技术(DMA—user_space技术)

关闭网卡的中断方式，使用轮循方式收发报文，可以大大提高小包(如syn flood,udp flood)下的路由性能和路由器的稳定性,提升率可以超过1000M线速，略高于FreeBSD下的decice_polling。

使用Circular Buffer技术的NAPI由libpcap_MMAP网络库文件包实现，它将网卡上的数据包通过DMA方式直接copy到user-space而无须绕道kernel，大大提高效率。可惜的是，目前linux还未正式采用此技术，也未得到完备测试。

目前做得最好的、最稳定成熟的应该算FreeBSD4.10以后的版本。据测试，未启用device polling前64byte小包的转发速率只能达到20Mbps带宽(CPU100%)，启用后则可达到600Mbps(cpu5%)；对于大包则可达990Mbps(cpu5%)。

本人经长期测试、使用，证明使用FreeBSD device polling＋OpenBSD的IPF的SYN保护，可保证在大量SYN攻击(400K包/秒)下CPU只2％，且系统正常工作。

以下为参考资料：

1、Circular Buffer

http://www.ntop.org/

2、使用Circular Buffer和NAPI的网卡驱动(e1000)：

http://sourceforge.net/projects/e1000/

3、DAG

http://dag.cs.waikato.ac.nz/

4、Device Polling Support for FreeBSD

http://info.iet.unipi.it/~luigi/polling/

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