• 网卡的TSO卸载功能


    当前的大部分网卡都支持TCP Segmentation Offload功能,TCP的分片卸载到物理网卡由硬件完成。

    TCP在发送数据包时(tcp_transmit_skb),设置gso_size的值作为分片的长度,其大小等于当前TCP连接的MSS值。

    static inline int tcp_skb_mss(const struct sk_buff *skb)
    {   
        return TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size;
    }
     
    static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it, gfp_t gfp_mask)
    {
        /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
        skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
        skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
    }
    函数tcp_set_skb_tso_segs将当前的MSS值赋予tcp_gso_size,其在TCP发送路径中调用。

    static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
    {
        if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
            tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
            TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
        } else {
            tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
            TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
        }
    }
    另外,要使用TSO功能,物理网卡必须同时支持TCP的校验和卸载功能,否者,禁止网卡的TSO功能。

    static netdev_features_t netdev_fix_features(struct net_device *dev, netdev_features_t features)
    {
        if ((features & NETIF_F_TSO) && !(features & NETIF_F_HW_CSUM) && !(features & NETIF_F_IP_CSUM)) {
            netdev_dbg(dev, "Dropping TSO features since no CSUM feature.\n");
            features &= ~NETIF_F_TSO;
            features &= ~NETIF_F_TSO_ECN;
        }
    }
    软件计算部分数据的校验和(CHECKSUM_PARTIAL),比如IP伪头部,其它的TCP数据都交由网卡来处理,以下的TCPDUP抓包,可以看到由于不是完整的校验和,显示checksum不正确。

    在本机上使用TCPDUMP抓包,看到的报文长度超过网卡设备的MTU值,如下长度4336,而网卡设备仅有1500字节大小MTU,原因就在于TCP的分片是利用网卡的TSO功能进行的,而TCPDUMP抓到的是分片之前的数据包:

    Out e4:3a:6e:0a:51:31 ethertype IPv4 (0x0800), length 4352: (tos 0x0, ttl 64, id 12630, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 4336)
        192.168.1.128.40074 > 192.168.10.128.40443: Flags [.], cksum 0x9e33 (incorrect -> 0x2c8a), seq 869:5153, ack 1009, win 242, options [nop,nop,TS val 382868 ecr 188877580], length 4284
    使用如下命令ethtool -k,可查看网卡ens38的TSO功能是否使能:

    $ ethtool -k ens38
    Features for ens38:
     
    tx-checksumming: on
            tx-checksum-ipv4: off [fixed]
            tx-checksum-ip-generic: on
            tx-checksum-ipv6: off [fixed]
            tx-checksum-fcoe-crc: off [fixed]
            tx-checksum-sctp: off [fixed]
    tcp-segmentation-offload: on
            tx-tcp-segmentation: on
            tx-tcp-ecn-segmentation: off [fixed]
            tx-tcp-mangleid-segmentation: off
            tx-tcp6-segmentation: off [fixed]
    udp-fragmentation-offload: off [fixed]
     
    $ ethtool -K ens38 tso off    

    如上命令,使用ethtool工具关闭网络设备ens38的TSO功能之后,再次TCPDUMP抓包,这次显示的报文长度都是小于1500的数据包了。

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/wuyongmao/article/details/126308914