DPDK(Data Plane Development Kit)는 EAL(Environment Abstraction Layer, 환경 추상화 계층)을 통해 다양한 CPU 아키텍처에서 실행되는 패킷 처리 계층을 가속화하기 위한 표준 인터페이스 라이브러리들로 구성된 프레임 워크입니다.

이 문서는 개인적으로 DPDK(Data Plane Development Kit)을 조사하면서 수집된 문서들을 바탕으로 이를 정리하는 것을 목표로 작성되었습니다. 경우에 따라서 개인적인 해석관점에서 작성되어 잘못된 내용이 있을 수 있다는 점은 염두하면서 읽어주시고 바로 잡아야 할 내용이 있으면 저에게 피드백을 요청드리면서 이 문서를 여러분과 함께 작성해보고자 하며 이미 선두에서 DPDK(Data Plane Development Kit)를 탄생시키고 학습하고 자료를 남겨주신 선배님들과 피드백을 주실 모든 분들에게 감사의 뜻을 전합니다.

현재 이 문서는 아직 학습 및 작성 중에 있는 문서입니다.

TODO: EAL, mempool, ring, mbuf, pmd, ...

Compilation of the DPDK 를 참고하실 수 있습니다.

기본 빌드 환경에 필요한 요구사항

• GCC (version 5.0+) or Clang (version 3.6+)
• pkg-config or pkgconf
• Python 3.6+
• Meson (version 0.53.2+)
• pyelftools (version 0.22+)
• libnuma library
  
  

Ubuntu/Debian Linux 환경

$ apt install build-essential
$ apt install meson ninja-build
$ apt install python3-pyelftools
$ apt install libnuma-dev
$ apt install python3-sphinx python3-sphinx-rtd-theme doxygen

DPDK source 다운로드 및 빌드 실습

$ git clone https://github.com/DPDK/dpdk.git MyDPDK
$ cd MyDPDK
$ meson setup -D enable_docs=true -D examples=all build
$ cd build
$ ninja
...
$ meson install --destdir "$(HOME)/MyRootFS"

Running DPDK Applications 를 참고하실 수 있습니다.

기본 실행 환경에 필요한 요구사항

• Kernel version >= 4.14
  • HUGETLBFS
  • PROC_PAGE_MONITOR support
  • HPET and HPET_MMAP
• glibc >= 2.7
  
  

Environment Abstraction Layer 를 참고하실 수 있습니다.

EAL (Environment Abstraction Layer, 환경 추상화 계층)은 DPDK의 Application 및 Library에서 실행되는 다양한 환경의 H/W 및 Memory space 같은 하위 수준의 자원(resources)등의 접근에 필요한 권한을 확보하도록 일반적인 추상화 인터페이스로 제공합니다.

EAL이 제공하는 기본적인 서비스는 다음과 같습니다.

• DPDK loading and launching
• Support for multi-process and multi-thread execution types
• Core affinity/assignment procedures
• System memory allocation/de-allocation
• Atomic/lock operations
• Time reference
• PCI bus access
• Trace and debug functions
• CPU feature identification
• Interrupt handling
• Alarm operations
• Memory management (malloc)
  
  

int rc;

/* STEP: EAL 초기화 */
/* int rte_eal_init(int argc, char **argv); */
rc = rte_eal_init(argc, argv);
if (unlikely(rc < 0)) {
    /* void rte_exit(int exit_code, const char *format, ...); */
    rte_exit(EXIT_FAILURE, "ERROR: Invalid EAL parameters (errno=%d[\"%s\"])\n", rte_errno, rte_strerror(rte_errno));
}
/* STEP: EAL 초기화 완료 */
argc -= rc;
argv += rc;
/* STEP: EAL 옵션 이외의 옵션들을 처리 */

/*
 STEP: 이제 DPDK의 EAL 세상입니다... 관련 port / queue 등의 구성을 진행합니다.
*/

/* STEP: 이제 lcore 별 실행되는 자신만의 my_lcore_main 함수를 작성하고 Data 를 처리하는 lcore 별 main loop 를 작성합니다. */
/* int rte_eal_mp_remote_launch(lcore_function_t *f, void *arg, enum rte_rmt_call_main_t call_main); */
rc = rte_eal_mp_remote_launch(my_lcore_main /* int my_lcore_main(void *s_argument) */, my_arg, CALL_MAIN /* or SKIP_MAIN */);
if (rc == 0) {
    unsigned int lcore_id;

    /* 모든 lcore의 main 함수가 종료되기를 기다립니다. */
    RTE_LCORE_FOREACH_WORKER(lcore_id) {
        /* int rte_eal_wait_lcore(unsigned worker_id); */
        rc = rte_eal_wait_lcore(lcore_id);
        if (unlikely(rc < 0)) {
            RTE_LOG(ERR, EAL, "rte_eal_wait_lcore failed ! (lcore=%u)\n", lcore_id);
            break;
        }
    }
}

/* STEP: EAL 종료 */
/* int rte_eal_cleanup(void); */
rc = rte_eal_cleanup();
if (unlikely(rc != 0)) {
    rte_exit(EXIT_FAILURE, "ERROR: There was an error in releasing all resources (errno=%d[\"%s\"])\n", rte_errno, rte_strerror(rte_errno));
}