芯启源网卡 Offload 支持¶
Kube-OVN 在最终的数据平面使用 OVS 来完成流量转发,相关的流表匹配,隧道封装等功能为 CPU 密集型,在大流量下会消耗大量 CPU 资源并导致 延迟上升和吞吐量下降。芯启源的 Agilio CX 系列智能网卡可以将 OVS 相关的操作卸载到硬件网卡中执行。 该技术可以在无需对 OVS 控制平面进行修改的情况下,缩短数据路径,避免对主机 CPU 资源的使用,大幅降低延迟并显著提升吞吐量。
前置条件¶
- 芯启源 Agilio CX 系列的硬件网卡。
- CentOS 8 Stream 或上游 Linux 5.7 以上内核支持。
- 由于当前网卡不支持
dp_hash
和hash
操作卸载,需关闭 OVN LB 功能。
设置网卡 SR-IOV 模式¶
用户可参考 Agilio Open vSwitch TC User Guide 获得该网卡使用的更多详细信息。
保存下列脚本用于后续执行固件相关操作:
#!/bin/bash
DEVICE=${1}
DEFAULT_ASSY=scan
ASSY=${2:-${DEFAULT_ASSY}}
APP=${3:-flower}
if [ "x${DEVICE}" = "x" -o ! -e /sys/class/net/${DEVICE} ]; then
echo Syntax: ${0} device [ASSY] [APP]
echo
echo This script associates the TC Offload firmware
echo with a Netronome SmartNIC.
echo
echo device: is the network device associated with the SmartNIC
echo ASSY: defaults to ${DEFAULT_ASSY}
echo APP: defaults to flower. flower-next is supported if updated
echo firmware has been installed.
exit 1
fi
# It is recommended that the assembly be determined by inspection
# The following code determines the value via the debug interface
if [ "${ASSY}x" = "scanx" ]; then
ethtool -W ${DEVICE} 0
DEBUG=$(ethtool -w ${DEVICE} data /dev/stdout | strings)
SERIAL=$(echo "${DEBUG}" | grep "^SN:")
ASSY=$(echo ${SERIAL} | grep -oE AMDA[0-9]{4})
fi
PCIADDR=$(basename $(readlink -e /sys/class/net/${DEVICE}/device))
FWDIR="/lib/firmware/netronome"
# AMDA0081 and AMDA0097 uses the same firmware
if [ "${ASSY}" = "AMDA0081" ]; then
if [ ! -e ${FWDIR}/${APP}/nic_AMDA0081.nffw ]; then
ln -sf nic_AMDA0097.nffw ${FWDIR}/${APP}/nic_AMDA0081.nffw
fi
fi
FW="${FWDIR}/pci-${PCIADDR}.nffw"
ln -sf "${APP}/nic_${ASSY}.nffw" "${FW}"
# insert distro-specific initramfs section here...
切换固件选项并重载驱动:
./agilio-tc-fw-select.sh ens47np0 scan
rmmod nfp
modprobe nfp
检查可用 VF 数量,并创建 VF:
# cat /sys/class/net/ens3/device/sriov_totalvfs
65
# echo 4 > /sys/class/net/ens47/device/sriov_numvfs
安装 SR-IOV Device Plugin¶
由于每个机器的 VF 数量有限,每个使用加速的 Pod 会占用 VF 资源,我们需要使用 SR-IOV Device Plugin 管理相应资源,使得调度器知道如何根据 资源进行调度。
创建 SR-IOV 相关 Configmap:
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: sriovdp-config
namespace: kube-system
data:
config.json: |
{
"resourceList": [{
"resourcePrefix": "corigine.com",
"resourceName": "agilio_sriov",
"selectors": {
"vendors": ["19ee"],
"devices": ["6003"],
"drivers": ["nfp_netvf"]
}
}
]
}
参考 SR-IOV 文档进行部署:
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/intel/sriov-network-device-plugin/master/deployments/k8s-v1.16/sriovdp-daemonset.yaml
检查 SR-IOV 资源是否已经注册到 Kubernetes Node 中:
kubectl describe no containerserver | grep corigine
corigine.com/agilio_sriov: 4
corigine.com/agilio_sriov: 4
corigine.com/agilio_sriov 0 0
安装 Multus-CNI¶
SR-IOV Device Plugin 调度时获得的设备 ID 需要通过 Multus-CNI 传递给 Kube-OVN,因此需要配置 Multus-CNI 配合完成相关任务。
参考 Multus-CNI 文档进行部署:
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/k8snetworkplumbingwg/multus-cni/master/deployments/multus-daemonset.yml
创建 NetworkAttachmentDefinition
:
apiVersion: "k8s.cni.cncf.io/v1"
kind: NetworkAttachmentDefinition
metadata:
name: default
namespace: default
annotations:
k8s.v1.cni.cncf.io/resourceName: corigine.com/agilio_sriov
spec:
config: '{
"cniVersion": "0.3.1",
"name": "kube-ovn",
"plugins":[
{
"type":"kube-ovn",
"server_socket":"/run/openvswitch/kube-ovn-daemon.sock",
"provider": "default.default.ovn"
},
{
"type":"portmap",
"capabilities":{
"portMappings":true
}
}
]
}'
provider
: 格式为当前NetworkAttachmentDefinition
的 {name}.{namespace}.ovn。
Kube-OVN 中开启卸载模式¶
下载安装脚本:
wget https://raw.githubusercontent.com/kubeovn/kube-ovn/release-1.12/dist/images/install.sh
修改相关参数,IFACE
需要为物理网卡名,该网卡需要有可路由 IP:
ENABLE_MIRROR=${ENABLE_MIRROR:-false}
HW_OFFLOAD=${HW_OFFLOAD:-true}
ENABLE_LB=${ENABLE_LB:-false}
IFACE="ensp01"
安装 Kube-OVN:
bash install.sh
创建使用 VF 网卡的 Pod¶
可以使用如下 yaml 格式创建使用 VF 进行网络卸载加速的 Pod:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
namespace: default
annotations:
v1.multus-cni.io/default-network: default/default
spec:
containers:
- name: nginx
image: docker.io/library/nginx:alpine
resources:
requests:
corigine.com/agilio_sriov: '1'
limits:
corigine.com/agilio_sriov: '1'
v1.multus-cni.io/default-network
: 为上一步骤中NetworkAttachmentDefinition
的 {namespace}/{name}。
可通过在 Pod 运行节点的 ovs-ovn
容器中运行下面的命令观察卸载是否成功:
# ovs-appctl dpctl/dump-flows -m type=offloaded
ufid:91cc45de-e7e9-4935-8f82-1890430b0f66, skb_priority(0/0),skb_mark(0/0),ct_state(0/0x23),ct_zone(0/0),ct_mark(0/0),ct_label(0/0x1),recirc_id(0),dp_hash(0/0),in_port(5b45c61b307e_h),packet_type(ns=0/0,id=0/0),eth(src=00:00:00:c5:6d:4e,dst=00:00:00:e7:16:ce),eth_type(0x0800),ipv4(src=0.0.0.0/0.0.0.0,dst=0.0.0.0/0.0.0.0,proto=0/0,tos=0/0,ttl=0/0,frag=no), packets:941539, bytes:62142230, used:0.260s, offloaded:yes, dp:tc, actions:54235e5753b8_h
ufid:e00768d7-e652-4d79-8182-3291d852b791, skb_priority(0/0),skb_mark(0/0),ct_state(0/0x23),ct_zone(0/0),ct_mark(0/0),ct_label(0/0x1),recirc_id(0),dp_hash(0/0),in_port(54235e5753b8_h),packet_type(ns=0/0,id=0/0),eth(src=00:00:00:e7:16:ce,dst=00:00:00:c5:6d:4e),eth_type(0x0800),ipv4(src=0.0.0.0/0.0.0.0,dst=0.0.0.0/0.0.0.0,proto=0/0,tos=0/0,ttl=0/0,frag=no), packets:82386659, bytes:115944854173, used:0.260s, offloaded:yes, dp:tc, actions:5b45c61b307e_h
如果有 offloaded:yes, dp:tc
内容证明卸载成功。
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