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Dpdk環境の話
1.
DPDK実験環境を 組んでみた話 Dec 29, 2013 Masaru
OKI (@masaru0714)
2.
Intel DPDKすごい! ● Data
Plane Development Kit ● Linux用パケット処理ソフトウェアライブラリ ● 10GbE short packetでwire rate出る (Xeonで) ● packetはkernelをすっとばしてuserlandで処理 ● BSDライセンスで配布されている もうなにも怖くない!
3.
自宅でいじくりまわしてみたい でも ● DPDKはIntel NICじゃないと動かない ○
3rd partyのドライバ(6WINDとか)は有償だったりして ● VMware上じゃ面白くない だったら、 新しく組むしかないじゃない! あなたも! わたしも!
4.
気になるあの製品 Atom C2758 ● サーバー向け8コア
Atom (Rangeley) SoC ● Intel QAT (Quick Assist Technology)搭載 ● ファンレス可能、TDP20W こいつを載せたマザーボードが秋葉原にある! SUPERMICRO A1SRi-2758F-O 51,680円
5.
A1SRi-2758F-Oすごい! ● Mini-ITX form
factor, fanless ● オンボード 4x Intel GbE ● SO-DIMMスロット4本、最大32GB (DDR3L) ● シリアルポートあり、BIOSリダイレクト可能 ● IPMI搭載 お小遣いを握り締めて秋葉原へGO!
6.
買おうとしてみた ● Intel NUCと同じくDDR3Lじゃないとだめらしい ●
DDR3L SO-DIMMを安いところで買ってみる ● そしていざ、パソコンハウス東映へ! ● 「このマザーボードいただけますか」 ECC必須(買ったメモリ使えない orz) メモリの在庫が切れていた orz
7.
結果 ● いったん購入回避。 ● 買い損ねて、微妙な気分でアキバをうろうろ。 ●
Miix 2.8 64GBモデル在庫あり……だと…… Miix 2.8買いました(46,800円) lenovoの8インチWindows8.1タブレット DPDKまったく関係なし。提督
8.
もとい、結果 ● 翌週、入荷したメモリと一緒に買いました。 ● SSDも別途購入。 ●
ビデオはオンボードだし、なくてもいい。 ● 円盤系はあまってるのを一時的につける。 ここからが本番です
9.
IPMIViewすごい! ● SUPREMICROのサイトから拾える管理ソフト ● Javaで書かれていてWin,Mac,Linuxで動く ●
マザボのIPMI用RJ45をLANにつないで制御 ● 電源ON/OFF、リセット、温度監視もできる ● ビデオコンソールをLANにリダイレクトできる もうなにも怖くない!! (7枚ぶり2回目)
10.
IPMIView動作画面の例 ● センサー画面。 ● 1分で自動更新。 ●
手動更新可。 電圧センサ 温度センサ
11.
組み立てて起動 ● メモリ挿して、電源つなぎ、IPMI LANつなぎ ●
お試しでNetBSD入りUSBメモリぶっ挿して ● これだけでいいのかな? ● IPMIViewから電源オン 起動した!
12.
起動したけど
13.
NetBSDはどうだったのか ● ddbに落としてdmesgを確認したところ ● 起動したストレージが見えてない ●
ブートできなかったのは当たり前か ● SATA SSDに入れれば動きそうな気配 とりあえずNetBSDはあとまわし。
14.
あらためて、組み立てと起動 ● 電源を切って、SSDをつなぐ。 ● デスクトップ用DVDドライブをつなぐ。 ●
電源オンしてF2でブートデバイス調整して。 ● CentOSはいろいろ面倒なのでUbuntuで。 ● Ubuntu 12.04 LTSのメディアをブートさせて。 Ethernetが見えないとか不気味なメッセージ。
15.
Ubuntu 13.10を使う ● 調べる時間を惜しんで、最新バージョンを使う。 ●
あっさり起動。あっさりインストール完了。 ● Ubuntu 13.10、日本語入力腐ってるとか? ○ 日本語入力することはないだろうし、いいや。 ● IPMIViewがASCIIキーボード前提らしい。 ○ 中カッコやバッククオートの入力でハマる。 JISキーボードの人は気をつけましょう。
16.
DPDK入れてみる Intelのサイトから入手。unzipで展開。 cd DPDK-1.5.2; ./tools/setup
でメニュー選択。 3. 64bit版をgccでコンパイル 5. PMD(DPDK用NICドライバ)の組み込み 6. KNI(DPDK用tapドライバ)の組み込み 7. hugepagesの確保 9. DPDKで使うNICの選択
17.
hugepages? ● 仮想記憶はページ単位で管理。1ページ4KB。 ● 割当なしのアドレスにアクセスすると例外発生。 ●
例外処理の中でページを割り当て処理続行。 ● これをオンデマンドページングという。 hugepagesは2MB/pageや1GB/page オンデマンドページングの回数を減らし速度向上
18.
hugepagesの設定 ● DPDKで使う前に、下準備の設定が必要 ● カーネルでサポートしていること ○
Ubuntuは標準カーネルでサポート、作業不要 ● 起動前に領域が予約されていること ○ GRUBの設定を編集して起動パラメータを追加 編集したら再起動が必要。
19.
GRUBでhugepages領域予約 ● /etc/default/grubをテキストエディタで編集 GRUB_CMDLINE_LINUX=”hugepages=1024” 上記は「2MBページを1024ページ予約」 ● 編集後
sudo update-grub を実行し再起動。 ● あらためてDPDKのsetup.shで7を選び1024。 ○ 2socketのときは7じゃなく8を選ぶ。 DPDK利用準備完了!
20.
DPDKサンプルアプリいろいろ examplesにいろいろ置いてあります ● l2fwd: L2転送のサンプル ●
l3fwd: L3転送のサンプル(arpはstatic) ● load_balancer: 負荷分散のサンプル などなど。さて、どれを試すかな。 あっ。 相手(対向)がいない!
21.
対向マシンを考える ● さすがに同じのもう一枚はちょっとなあ。 ● トラフィックジェネレータ的に使えるのを想定。 ●
Dual GbE、小さくまとめたいのでMini-ITXで。 ● 候補 ○ N70E-DR V2 16,680円 ○ GA-C1037UN-EU 10,980円くらい ケースも買うぜ!
22.
製品の選択 ● GIGABYTE安いしDIMMのほうがいいかな。 ● CPUのスペック一段下げたら1万円切るしな。 ●
と思ったらオンボードNICがRealtek…… ● DPDK動かしたいのでN70E-DR V2に決定。 危うくまた散財するところだった。
23.
N70E-DR V2 ● オンボード
Celeron 1037U ○ IvyBridge 1.8GHz, 2コア, GPU内蔵 ● SO-DIMMスロット1本 ○ Atom板で使えなかったメモリの再利用 ● Intel 82574 Gigabit Ethernet Controller x2 ● 元々はNAS用の板らしい Atom板を買った翌日、東映さんで買いました。
24.
その他買ったもの ● Mini-ITXケース ○ IN
WIN BQ656 ● 8インチサイズ液晶モニター ○ CENTURY LCD-8000VH ● Low Profile PCIeなIntel NIC ● 爪の折れないLANケーブルを数本 USBキーボードはあるし、マウスもあるはず。
25.
対向機の組み立て ● 紙の説明書が説明少なくて悩む。 ● ケースがスリムすぎてNICささらない(誤算)。 ○
ひとまずあきらめ。NIC散財か……orz ● ケースのSATA電源コネクタ1つ。 ○ 臨時でつなぐDVDドライブの電源どうしよう。 ○ 過去散財した、USB接続DVDドライブを発掘して接続。 結果オーライ。散財は未来につながった!
26.
OS入れて、DPDK入れて ● 最初からUbuntu 13.10を入れる。 ○
sshdは sudo apt-get install openssh-server ● DPDKも入れる。hugepagesも設定して。 ● Pktgen-DPDKも入れる。 ○ Atom機にも入れるか。 ○ Atom機で2ポートを直接つなげば限界速度わかる? ○ ってことはつまり 対向機の出番はまだよ! orz
27.
とりあえずAtom機でPktgen ● DPDKからは0~2の3ポートが見える。 ● Port0とPort1を結線してみた。 IPMI用LAN 通信用eth0 Port0 Port1
28.
Pktgen-DPDK動かし方 ● sudo ./app/build/pktgen
パラメータ ● パラメータ ○ -cff ■ Core0~7を使用する ○ -n2 -- -p 0xe ■ -pはPortを3つ(eth1~3)利用する指定 ○ -m ’[1-3:4-7].[0-2:0-2]’ ■ Port0~2受信にCore1~3を使う ■ Port0~2送信にCore4~7を使う
29.
Atom機でPktgen結果 ● start 0あるいはstart
0,1を実行 ● リアルタイム表示の結果 測定種別 Port0 Port1 Total 送信 受信 送信 受信 送信 受信 P0→P1 単方向 1000Mbps 1488200pps - - 976Mbps 1452641pps 1000Mbps 1488200pps 976Mbps 1452641pps P0←→P1 両方向 1000Mbps 1488203pps 955Mbps 1422553pps 1000Mbps 1488203pps 972Mbps 1447173pps 2000Mbps 2976406pps 1928Mbps 2869726pps
30.
パラメータを変えて試してみる ● -m ’[1-3:4-6].[0-2:0-2]’ ●
Core7を使わない設定 測定種別 Port0 Port1 Total 送信 受信 送信 受信 送信 受信 P0→P1 単方向 900Mbps 1340008pps - - 857Mbps 1275961pps 900Mbps 1340008pps 857Mbps 1275961pps P0←→P1 両方向 900Mbps 1340005pps 872Mbps 1298955pps 900Mbps 1340003pps 868Mbps 1292383pps 1800Mbps 2680008pps 1741Mbps 2591338pps
31.
パラメータを変える その2 ● -m
’1.[0-2]’ Core1だけで送受信すべて処理 ● 結果: ぴったり99Mbpsで頭打ち(なぜ!?) ● Pktgenのバグか? 性能限界か? 測定種別 Port0 Port1 Total 送信 受信 送信 受信 送信 受信 P0→P1 単方向 99Mbps 148768pps - - 99Mbps 148784pps 99Mbps 148768pps 99Mbps 148784pps P0←→P1 両方向 99Mbps 148784pps 99Mbps 148784pps 99Mbps 148784pps 99Mbps 148784pps 199Mbps 297568pps 199Mbps 297568pps
32.
対向用Celeron機で試してみた ● Celeron機はDual Core。 ●
Core0は制御用としてキープする必要がある。 ● よって転送にはCore1のみを使う。 ● いやな予感。 ● 結果 100Mbpsしか出ませんでしたぁっ!!
33.
どうしてくれよう このままではAtom機をいじめられない。 とりうる選択肢を考えてみた。 1. Pktgen 100Mbps頭打ちの謎を解く。 2.
自分で送受信プログラムを書く。(同じかも) 3. netmap, PF_RINGなど別実装を試す。 4. 違うハードを用意する。(散財) 5. いじめかっこ悪い。やめる。(完全敗北)
34.
まとめ ● サーバー用マザーボードとIPMIViewすごい。 ● AtomでGbE
wire rateをほぼ出せた。 ● Pktgenは若干怪しい。(たまにバグでこけるし) ● Celeron機は、散財に終わる可能性が…… それはさておき、 DPDKいじり楽しいですー!(コード書けよ)
35.
謝辞 ● 本当いろいろ置いてくださっている パソコンハウス東映さんに感謝! ● マザボの在庫状況を電話してくれた @gussunoyoyoさんに感謝! ●
だらだらと書いたスライドを読んでいただいた 皆様にも感謝! ありがとうございました!
36.
おまけ: Etherを増やす ● Celeron機はDual
GbE。 ● 両方をDPDKで使うと通常の通信ができない。 ● 買ってきたケースに入れるとNICがささらない。 ● でも大きいケースはいやだー。 ● あ。 ライザーカードみたく横向きにできれば!
37.
おまけ: Etherを増やす 2 買ってきた。 またしても東映さんにて。
38.
おまけ: Etherを増やす 3 ●
無理やり押し込んでみた。 ● バックパネルはなしで。 ● ケースの蓋は無事閉まった。 ● Ubuntuでeth2として認識。 結果: 勝利!
39.
おしまい。
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