VPP学习-startup.conf配置文件

背景

        VPP（Vector Packet Processing，矢量报文处理），作为一个开源的高性能数据包处理框架，旨在提供可扩展、灵活且高效的网络数据包处理能力；由于传统Linux 内核协议栈整体网络吞吐性能的局限性，目前VPP已被广泛运用于路由器、防火墙等网络设备上，因此，作为网络开发工程师，在熟悉Linux内核协议栈的同时，有必要对VPP用户态协议栈有所了解，了解其实现原理、编码特点，报文处理方式以及通过何种方式实现性能提升，从今天开始希望和大家一起研究学习。

概念

         VPP启动需配置特定的选项参数，有两种方式：1.通过命令行的形式直接下发；2.通过配置文件设定，通过配置文件的好处是使得配置信息具有很好的可读性。

        VPP启动时通过-c选项加载配置文件，示例如下：

sudo /usr/bin/vpp -c /etc/vpp/startup.conf

        当VPP 服务启动时，则通过另外一个安装文件vpp.service 使用此选型启动，查看ExecStart参数信息如下：

        这里我们着重了解学习下配置文件的相关内容。 

配置文件

        配置文件信息示例如下：

        由文件内容可知，通过配置文件可以配置多种参数；VPP配置参数分为两类：1）基本配置参数 2）高级配置参数

基本参数

        基本参数包含如下几类：unix、dpdk、cpu

unix

        unix 用于配置VPP启动和行为类型属性，或其他任何基于操作系统的属性；

        interactive：将CLI连接到标准输入/输出，并提供调试命令行界面，意味着：nodaemon

        nodaemon：不要fork/后台 vpp进程，默认startup.conf会配置

        log：指定log文件路径，记录vpp启动配置以及后续所有CLI，默认startup.conf设置为 var/log/vpp/vpp.log，示例：log /var/log/vpp/vpp.log

        full-coredump：要求Linux 转储所有内存映射区域，而不仅仅是text+data+bss段。

        cli-prompt ：将命令行提示符配置为string所指示的字符串，示例：cli-prompt vpp-2

        runtime-dir

：设置运行目录，这是特定文件（如socket 文件）的固定位置，默认为/run/vpp

        pidfile ：将主线程pid写入指定文件

dpdk

        dpdk配置控制许多参数，包括设备白名单、可用于启动dpdk-eal控制线程的CPU数量、I/O缓冲区数据以及进程关联掩码。

        常用选项参数包括：

        dev ：将特定PCI设备列入白名单，pci-dev是一个"DDDD:BB:SS.F"格式的字符串，其中，DDDD = Domain， BB = Bus Number（总线号），SS = Slot number（槽位号），F = Function，示例：dev 0000:02:00.0

        dev {...} ：在将指定PCI设备列入白名单时，还可指定其他参数，有效选项包括：

                1）num-rx-queues 接收队列数量，同时启用RSS，默认值为1

                2）num-tx-queues 传输队列数量，默认等于工作线程数，如果没有工作线程，默认为1 

                3）num-rx-desc ring-buffer接收缓冲区描述符数量，默认为1024，增加或减少数量会影响性能，默认为1024.

                4）num-tx-desc ring-buffer接收缓冲区描述符数量，默认为1024，增加或减少数量会影响性能，默认为1024

                5) vlan-strip-offload on|off 接口的VLAN strip offload模式，对于除VIC之外的所有NIC， VLAN剥离默认处于关闭状态，使用ENIC驱动程序，该驱动程序默认启动VLAN剥离。

       num-mbufs ：增加分配的缓冲区数量，在接口和工作线程数量较多，或物理接口较多且有多个RSS队列的场景中可能需要，n代表每个CPU的数量，默认为16384。

        no-pci：当VPP启动时，如果接口不属于Linux内核（接口处于Down状态），VPP将尝试管理该接口."no-pci"表示VPP不应该遍历PCI表来寻找接口。

        kni ：KNI接口数量，依据DPDK文档。示例 kni 2

        uio-driver uio_pci_generic | igb_uio | auto ：改变被VPP使用的UIO驱动，默认是auto。

cpu

        cpu配置控制命名线程类型的创建及其CPU的关联性，在VPP中，有一个主线程，用户可以选择创建工作线程，主线程和工作线程可以自动或手动固定到CPU核心。

        自动固定：

        workers ：创建n个工作线程

        io ：创建n个 线程

        main-thread-io：通过线程0处理i/o设备，将流量移交给工作线程，要求 "workers n"

        skip-cores ：设置要跳过的CPU核心数（1..N-1），跳过的核心不用于绑定主线程或工作线程，主线程自动固定到第一个可用的CPU核心，并且在核心分配给主线程后，工作线程会绑定到下一个可用的CPU核上，将进程亲和性掩码的低nn位清除。

        手动固定：

        main-core ：将主线程绑定到特定核上，示例：main-core 1

        coremask-workers ：依据hex-mask绑定工作线程到特定核.

        corelist-workers ：功能和coremask-workers一样，但接收core list代替bitmap。

高级参数

        高级参数有很多，这里简单列举几项。

acl-plugin

        acl-plugin参数更改ACL插件的配置，例如ACL双哈希表的初始化方式，通常只能由熟悉VPP和ACL插件交互的人员来设置。

        connection hash buckets ：设置两个双哈希表中每个哈希桶的数量，默认为64 * 1024（65536）

        connection hash memory ：为双哈希表中的每一个分配内存大小，默认为1073741824个字节

        connection count max ：设置连接会话池的最大池元素个数，默认为：500000个元素

        main heap size G | M| K | ：设置保存所有ACL模块相关分配的主内存堆大小

buffers

        控制缓冲区管理

        memory-size-in-mb ：配置缓冲区内存大小，如果没有设置，VPP默认为32MB

ip

        ipv4堆配置，堆大小是在启动序列的早期配置的，在加载插件或执行其他任何操作之前。

        heap-size G | M | K | ：设置ipv4 mtrie堆大小，即专门用于目的IP查找表的的大小。

plugins

        默认情况下可以禁用插件，比如某个插件还处于实验阶段，可以在startup.conf中明确启用该插件，此外，默认启用的插件可以在startup.conf中明确禁用。

        此部分的另一个有用用途是禁用所有插件，然后仅启用所需插件。

        想要了解更多参数配置、含义及作用，请参考官方文档：VPP startup.conf配置文件及参数配置