Как получить время обработки пакетов (packet_in, flow_match, output) в коммутаторе OVS?

Пока вы используете путь данных ядра Open vSwitch, вы должны иметь возможность получать данные о задержке обработки для каждого пакета с помощью обычных наборов инструментов трассировки Linux.

Ниже приведен пример использования инфраструктуры BPF (требуется Linux v4.4+) и инструментария bcc (I иметь версию 0.5.0-1). Учтите, однако, что при высокой скорости передачи пакетов накладные расходы, связанные с запуском этого инструмента, могут быть значительными. Еще один способ измерить накладные расходы, добавляемые вашими модификациями, — измерить максимальную пропускную способность, которую коммутатор может достичь с вашими модификациями и без них.

#!/usr/bin/env python
from bcc import BPF
import sys
import ctypes as ct

prog = """
#include <uapi/linux/ptrace.h>
#include <linux/openvswitch.h>

struct vport;

enum action_t {
    DROP = 0,
    OUTPUT,
};

struct proc_record_t {
    u64 delay;
    enum action_t action;
};

BPF_HASH(pkts, struct sk_buff *, u64, 1024);
BPF_PERF_OUTPUT(events);

// Take a timestamp at packet reception by Open vSwitch.
int
kprobe__ovs_vport_receive(struct pt_regs *ctx, struct vport *port, struct sk_buff *skb) {
    u64 ts = bpf_ktime_get_ns();
    pkts.update(&skb, &ts);
    return 0;
}

// Once the packet has been processed by the switch, measure the processing delay and send to userspace using perf_submit.
static inline void
end_processing(struct pt_regs *ctx, struct sk_buff *skb, enum action_t action) {
    u64 *tsp = pkts.lookup(&skb);
    if (tsp) {
        u64 ts = bpf_ktime_get_ns();
        struct proc_record_t record = {};
        record.delay = ts - *tsp;
        record.action = action;
        events.perf_submit(ctx, &record, sizeof(record));
        pkts.delete(&skb);
    }
}

// Called when packets are dropped by Open vSwitch.
int
kprobe__consume_skb(struct pt_regs *ctx, struct sk_buff *skb) {
    end_processing(ctx, skb, DROP);
    return 0;
}

// Called when packets are outputted by Open vSwitch.
int
kprobe__ovs_vport_send(struct pt_regs *ctx, struct vport *vport, struct sk_buff *skb) {
    end_processing(ctx, skb, OUTPUT);
    return 0;
}
"""

b = BPF(text=prog)

class Data(ct.Structure):
    _fields_ = [("delay", ct.c_ulonglong),
                ("action", ct.c_int)]
actions = ["drop", "output"]

print("%-18s %s" % ("DELAY(ns)", "ACTION"))

# Callback function to display information from kernel
def print_event(cpu, data, size):
    event = ct.cast(data, ct.POINTER(Data)).contents
    print("%-18d %s" % (event.delay, actions[event.action]))

b["events"].open_perf_buffer(print_event)
while True:
    b.kprobe_poll()

Вам потребуется установить bcc для выполнения этого скрипта. Тогда это так же просто, как:

$ sudo python trace_processing_time.py
DELAY(ns)          ACTION
97385              drop
55630              drop
38768              drop
61113              drop
10382              output
14795              output

См. документацию bcc, чтобы узнать, как работает этот сценарий. Вам нужно будет изменить его, если вы хотите поддерживать больше действий OpenFlow (в настоящее время только drop и output).