DPDK virtio-user

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virtio-user 是 DPDK 針對特定場景提出的一種解決方案，它主要有兩種場景的用途，一種是用於 DPDK 應用容器對 virtio 的支持，這是 DPDK v16.07 開始支持的；另外一種是用於和內核通訊，這是 DPDK v17.02 推出的。

virtio_user 用於容器網絡

咱們知道，對於虛擬機，有 virtio 這套半虛擬化的標準協議來指導虛擬機和宿主機之間的通訊，但對於容器的環境，直接沿用 virtio 是不行的，緣由是虛擬機是經過 Qemu 來模擬的，Qemu 會將它虛擬出的整個 KVM 虛擬機的信息共享給宿主機，但對於 DPDK 加速的容器化環境來講顯然是不合理的。由於 DPDK 容器與宿主機的通訊只用獲得虛擬內存中的大頁內存部分，其餘都是用不到的，所有共享也沒有任何意義，DPDK 主要基於大頁內存來收發數據包的。

因此，virtio_user 其實就是在 virtio PMD 的基礎上進行了少許修改造成的，簡單來講，就是添加大頁共享的部分邏輯，並精簡了整塊共享內存部分的邏輯。

有興趣能夠對照 /driver/net/virtio 中的代碼和 DPDK virtio_user 代碼，其實大部分是相同的。

從 DPDK 的角度看，virtio_user 是做爲一個虛擬設備（vdev）來加載的，它充當的是一個 virtio 前端驅動，與之對應的後端通訊驅動，是用戶態的 vhost_user，在使用的時候，咱們只須要定義好相應的適配接口便可，以下：

vhost 和 vhost_user 本質上是採用共享內存的 IPC 方式，經過在 host 端建立 vhost_user 共享內存文件，而後 virtio_user 啓動的時候指定該文件便可，如：

1）首先建立 vhost_user 共享內存文件
--vdev 'eth_vhost_user0,iface=/tmp/vhost_user0'
2）啓動 virtio_user 指定文件路徑
--vdev=virtio_user0,path=/tmp/vhost_user0

virtio_user 做爲 exception path 用於與內核通訊

virtio_user 的一個用途就是做爲 exception path 用於與內核通訊。咱們知道，DPDK 是旁路內核的轉包方案，這也是它高性能的緣由，但有些時候從 DPDK 收到的包（如控制報文）須要丟到內核網絡協議棧去作進一步的處理，這個路徑在 DPDK 中就被稱爲 exception path。

在這以前，已經存在幾種 exception path 的方案，如傳統的 Tun/Tap，KNI（Kernel NIC Interface），AF_Packet 以及基於 SR-IOV 的 Flow Bifurcation。這些方案就不作過多介紹了，感興趣的可看 DPDK 官網，上面都有介紹。

和容器網絡的方案使用 vhost_user 做爲後端驅動同樣，要使得 virtio_user 和內核通訊，只需加載內核模塊 vhost.ko，讓它充當的是 virtio_user 的後端通訊驅動便可。

因此，咱們能夠看到，其實這兩種方案本質上是同樣，只是換了個後端驅動而已，這也是 virtio 的優點所在，定義一套通用的接口標準，須要什麼類型的通訊方式只需加載相應驅動便可，改動很是少，擴展性很是高。

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