FreeBSD-GSO： FreeBSD的通用分段卸载功能

简介：
简介：FreeBSD-GSO是FreeBSD操作系统中的一项优化特性，它通过实现通用分段卸载功能，显著提升了网络数据包处理效率和性能。此功能减轻了CPU负担，并加速了大容量通信任务。 FreeBSD中的通用分段卸载（GSO）技术可以显著降低网络通信对CPU的需求，特别是在处理大帧数据传输时更为明显。然而，在需要向后兼容或在慢速链路环境下工作的情况下，则必须使用1500字节或更小的数据包来确保稳定性和可靠性。 现代网卡硬件通常配备了TCP分段卸载（TSO）功能以解决这一问题，但在没有合适硬件支持的路径上，例如虚拟机之间的通信或是使用较旧或存在问题的网络适配器时，操作系统提供的通用软件版本GSO依然有其存在的必要性。通过每个大帧只需在网络堆栈中处理一次而非每1500字节的小帧分别进行处理的方式，TSO显著减少了CPU的工作负担。 为了实现这一目标，GSO不仅对TCP进行了分段操作，在UDP协议上也实现了类似的功能，并尽可能晚地执行这些步骤以提高效率。理想的解决方案是在设备驱动程序中完成这项工作，但这需要对所有驱动程序进行全面的修改。因此，一种更加简便且同样有效的做法是将数据包在传递给驱动程序之前进行预先分段处理（即，在ether_output() 函数内部）。我们的初步实现已经支持了IPv4/IPv6上的TCP和UDP协议，并将继续优化这项技术以提供更佳性能。