☰

千兆网络接口的 CPU 限制为 25MB/s。如何才能最大化吞吐量？

tag-icon • tag-icon networking checksum gigabit-ethernet
千兆网络接口的 CPU 限制为 25MB/s。如何才能最大化吞吐量？

我有一台 Acer Aspire R1600-U910H，配有 nForce 千兆网络适配器。它的最大 TCP 吞吐量约为 25MB/s，显然受到单核 Intel Atom 230 的限制；当达到最大吞吐量时，CPU 使用率约为 50%-60%，考虑到这是启用了超线程的 CPU，这相当于满负荷使用。

Windows XP 和 Ubuntu 8.04 上都出现了同样的问题。在 Windows 上，我安装了最新的 nForce 芯片组驱动程序，禁用了省电功能，并启用了校验和卸载。在 Linux 上，默认驱动程序已启用校验和卸载。Nvidia 网站上没有可用的 Linux 驱动程序。

ethtool -k eth0显示校验和卸载已启用：

Offload parameters for eth0:
rx-checksumming: on
tx-checksumming: on
scatter-gather: on
tcp segmentation offload: on
udp fragmentation offload: off
generic segmentation offload: off

以下是powertop网络空闲时的输出：

Wakeups-from-idle per second : 61.9     interval: 10.0s
no ACPI power usage estimate available

Top causes for wakeups:
  90.9% (101.3)       <interrupt> : eth0
   4.5% (  5.0)             iftop : schedule_timeout (process_timeout)
   1.8% (  2.0)     <kernel core> : clocksource_register (clocksource_watchdog)
   0.9% (  1.0)            dhcdbd : schedule_timeout (process_timeout)
   0.5% (  0.6)     <kernel core> : neigh_table_init_no_netlink (neigh_periodic_timer)

当达到最大吞吐量约25MB/s时：

Wakeups-from-idle per second : 11175.5  interval: 10.0s
no ACPI power usage estimate available

Top causes for wakeups:
  99.9% (22097.4)       <interrupt> : eth0
   0.0% (  5.0)             iftop : schedule_timeout (process_timeout)
   0.0% (  2.0)     <kernel core> : clocksource_register (clocksource_watchdog)
   0.0% (  1.0)            dhcdbd : schedule_timeout (process_timeout)
   0.0% (  0.6)     <kernel core> : neigh_table_init_no_netlink (neigh_periodic_timer)

注意每秒 20000 次中断。这可能是 CPU 使用率高和吞吐量低的原因吗？如果是这样，我该如何改善这种情况？

作为参考，网络中的其他计算机通常可以以 50+MB/s 的速度传输而不会出现问题。当以 110MB/s 的速度传输时，配备 Core 2 CPU 的计算机每秒仅产生 5000 次中断。中断数量比 Atom 系统少约 20 倍（如果中断与吞吐量成线性关系）。

增加 TCP 窗口大小可以解决问题吗？这是操作系统中的通用设置，还是特定于应用程序的设置？

还有一个小问题：我如何才能知道 eth0 正在使用的驱动程序是什么？

答案1

听起来网卡有一个相当小的缓冲区并且以中断模式运行，如果您的网卡和驱动程序支持，您可以通过切换到轮询来增加吞吐量。

但是，如果不切换到具有更大缓冲区的 NIC，该问题可能无法完全解决，而该硬件可能无法做到这一点。

答案2

我怎样才能找出 eth0 正在使用的驱动程序是什么？

检查输出消息可能有帮助。

这是我在这台计算机上输入答案时遇到的一个特殊情况：

$ dmesg | grep ethernet
forcedeth: Reverse Engineered nForce ethernet driver. Version 0.62.

在某些情况下，NIC 支持直接内置于内核中（而不是作为模块）。因此它至少不会出现在修改。

答案3

尝试使用TCP 优化器。选择其优化建议可以持续提高默认安装 TCP 设置的吞吐量。

相关内容