如何在 OVS 交换机中获取 Packet Processing(packet_in, flow_match, output) 时间？

Question

我正在尝试评估我使用 Mininet、Open vSwitch 和 Ryu 控制器实现的路由技术。但目前我无法弄清楚交换机内数据包处理时间的测量技术。我可以测量探测消息处理时间，因为这些消息发生 packet_in 并报告回控制器程序。但是如何测量那些不会被交换机报告回控制器的数据包的处理时间（packet_in 不会发生）？可能 ovs-ofctl 命令有一些选项可以报告我的时间。但仍然不确定该怎么做。在这种情况下请帮助我。我没有通过互联网获得足够的资源。在此先感谢您的帮助。

Answer 1

只要您使用 Open vSwitch 的内核数据路径，您应该能够使用通常的 [检索每个数据包的处理延迟]Linux 跟踪 工具包。

下面是一个使用 BPF 基础设施（需要 Linux v4.4+）和 the bcc toolkit（我的版本是 0.5.0-1）的例子。但是请注意，对于高数据包速率，运行此工具的开销可能很大。衡量修改增加的开销的另一种方法是衡量交换机在修改和不修改的情况下可以实现的最大吞吐量。

#!/usr/bin/env python
from bcc import BPF
import sys
import ctypes as ct

prog = """
#include <uapi/linux/ptrace.h>
#include <linux/openvswitch.h>

struct vport;

enum action_t {
    DROP = 0,
    OUTPUT,
};

struct proc_record_t {
    u64 delay;
    enum action_t action;
};

BPF_HASH(pkts, struct sk_buff *, u64, 1024);
BPF_PERF_OUTPUT(events);

// Take a timestamp at packet reception by Open vSwitch.
int
kprobe__ovs_vport_receive(struct pt_regs *ctx, struct vport *port, struct sk_buff *skb) {
    u64 ts = bpf_ktime_get_ns();
    pkts.update(&skb, &ts);
    return 0;
}

// Once the packet has been processed by the switch, measure the processing delay and send to userspace using perf_submit.
static inline void
end_processing(struct pt_regs *ctx, struct sk_buff *skb, enum action_t action) {
    u64 *tsp = pkts.lookup(&skb);
    if (tsp) {
        u64 ts = bpf_ktime_get_ns();
        struct proc_record_t record = {};
        record.delay = ts - *tsp;
        record.action = action;
        events.perf_submit(ctx, &record, sizeof(record));
        pkts.delete(&skb);
    }
}

// Called when packets are dropped by Open vSwitch.
int
kprobe__consume_skb(struct pt_regs *ctx, struct sk_buff *skb) {
    end_processing(ctx, skb, DROP);
    return 0;
}

// Called when packets are outputted by Open vSwitch.
int
kprobe__ovs_vport_send(struct pt_regs *ctx, struct vport *vport, struct sk_buff *skb) {
    end_processing(ctx, skb, OUTPUT);
    return 0;
}
"""

b = BPF(text=prog)

class Data(ct.Structure):
    _fields_ = [("delay", ct.c_ulonglong),
                ("action", ct.c_int)]
actions = ["drop", "output"]

print("%-18s %s" % ("DELAY(ns)", "ACTION"))

# Callback function to display information from kernel
def print_event(cpu, data, size):
    event = ct.cast(data, ct.POINTER(Data)).contents
    print("%-18d %s" % (event.delay, actions[event.action]))

b["events"].open_perf_buffer(print_event)
while True:
    b.kprobe_poll()

您需要 install bcc 才能执行此脚本。那么，就这么简单：

$ sudo python trace_processing_time.py
DELAY(ns)          ACTION
97385              drop
55630              drop
38768              drop
61113              drop
10382              output
14795              output

有关此脚本如何工作的详细信息，请参阅 the bcc documentation。如果您想支持更多 OpenFlow 操作（目前仅 drop 和 output），您将需要更改它。

如何在 OVS 交换机中获取 Packet Processing(packet_in, flow_match, output) 时间？

How to get Packet Processing(packet_in, flow_match, output) time in OVS switch?

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