Nel prossimo kernel Linux 6.8 sono già state implementate patch che accelerano il TCP
Il kernel Linux è la spina dorsale delle innumerevoli distribuzioni GNU/Linux ed è l’interfaccia fondamentale tra l’hardware di un computer e i suoi processi ed è in continua evoluzione.
La versione del kernel Linux 6.7 è stato rilasciato solo poche settimane fa all’inizio di gennaio e da allora il è stato avviato il lavoro sullo sviluppo del kernel Linux 6.8 e attualmente è già alla sua seconda Release Candidate e finora ha visto una serie di miglioramenti in diverse aree, con particolare attenzione alla rete, ai protocolli principali, al BPF, alle API dei driver, al supporto per il nuovo hardware e agli aggiornamenti dei driver.
Tra le novità più importanti che sono state rese note, una di questi si distingue e tratta dei miglioramenti fatti sullo stack TCP che si traducono in un miglioramento sostanziale delle prestazioni, soprattutto in scenari che coinvolgono più connessioni TCP parallele. Questi miglioramenti hanno portato ad un’accelerazione che può arrivare fino al 40%.
Si legge direttamente dal commit pubblicato da Linus Torvalds su Git che le novità introdotte sono state gestite da un italianissimo Paolo Abeni che lavora presso RedHat nel team dei servizi di rete, come ingegnere del kernel di rete e contribuisce regolarmente allo stack di rete del kernel Linux, con particolare attenzione alle prestazioni di rete avendo lunga esperienza nell’hacking del kernel Linux, nello sviluppo di driver di dispositivo e nella sicurezza di rete.
L’ottimizzazione si è concentrata sulla riorganizzazione dei campi all’interno di strutture di stack di rete come sockets, netdev, netns e mibs. Questi aggiustamenti, implementati per ragioni storiche, hanno consentito una migliore efficienza nella gestione della cache del processore. In particolare è stato ridotto al minimo l’utilizzo delle linee cache durante il trasferimento dei dati ed è stato ottimizzato l’accesso alle variabili rilevanti.
Attualmente, le strutture con molte variabili nello stack di rete sono organizzate in modo cronologico, logico e talvolta in base all’accesso alla linea di cache. Questa serie di patch tenta di riorganizzare lo stack di rete principale per ridurre al minimo il consumo di linee di cache durante la fase di trasferimento dei dati. Nello specifico, esamineremo lo stack TCP/IP e la velocità in TCP.
Come risultato di queste revisioni, è stato osservato un aumento significativo della velocità TCP, soprattutto quando si tratta di gestire un gran numero di connessioni TCP simultanee. Questo miglioramento è particolarmente evidente negli ambienti in cui le operazioni di rete sono intense e la gestione efficiente delle connessioni TCP è fondamentale.
Altre modifiche e miglioramenti che si evidenziano e saranno presenti nel kernel Linux 6.8 sono le seguenti (molto tecniche e se interessati al loro significato consiglio di usare una AI per farseli spiegare al meglio):
- Aggiunta di introspezione basata su netlink per esporre l’uso della memoria e le statistiche di riciclaggio.
- Ristrutturazione della gestione dei SYN-Cookie TCP per una futura compatibilità con eBPF.
- Riduzione del sovraccarico di analisi degli header di estensione in GRO.
- Riorganizzazione dei membri della struttura di nftables per mantenere i dati acceduti dal datapath all’inizio.
- Introduzione del supporto per l’eliminazione massiva di voci di bridge MDB e il monitoraggio delle porte di blocco TC.
- Miglioramenti nel verificatore, inclusa la logica dei limiti dei registri BPF, i miglioramenti nella registrazione e il supporto per gli argomenti dei sottoprogrammi BPF globali dell’utente.
- Implementazione iniziale dei metadati di TX per AF_XDP con supporto nei driver mlx5 e stmmac.
- Correzione degli errori kCFI in tutte le forme di chiamate indirette BPF.
- Supporto per le opzioni uid/gid al montaggio di bpffs e estensioni aggiuntive al verificatore.
- Generazione automatica della documentazione delle famiglie Netlink da specifiche YAML e correzioni aggiuntive nelle descrizioni dei moduli.
- Prevenzione della liberazione errata di pagine appartenenti a un pool di pagine.
- Astrazioni in Rust per i driver PHY di rete e introduzione del supporto per la coda e NAPI nell’interfaccia di netdev Netlink.
- Filtraggio delle notifiche per devlink e miglioramenti nella validazione PHY.
- Esposizione del valore di compensazione della frequenza frazionaria e conversione dei driver vecchi in callback di rimozione della piattaforma che restituiscono void.
- Aggiunta del supporto per la lettura/scrittura di pacchetti MMD di PHY.
- Aggiunta del supporto per vari dispositivi Ethernet, inclusi i dispositivi Octeon CN10K, Broadcom 5760X P7, Qualcomm SM8550 SoC e PHY Texas Instrument DP83TG720S.
- Introduzione della radio Bluetooth IMC Networks.
- Aggiornamenti per NIC ad alta velocità, NIC integrate, switch di data center, switch integrati e PHY di Ethernet.
- Miglioramenti e aggiunte di supporto per vari driver WiFi e Bluetooth.
- Eliminazione di vari driver WiFi, inclusi libertas, Atmel at76c50x, HostAP, zd1201, Orinoco, Aviator/Raytheon, Planet WL3501 e driver USB 802.11b RNDIS.
Se sei interessato a tutti i dettagli allora puoi leggere il seguente commit su Git.
Fonte: https://blog.desdelinux.net/en-linux-6-8-ya-se-implementaron-los-parches-que-aceleran-tcp/
Fonte: https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=3e7aeb78ab01c2c2f0e1f784e5ddec88fcd3d106
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