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2024-03-07 21:52:42

VPP /什么是VPP?读这篇文章就够了-CSDN博客

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VPP /什么是VPP?读这篇文章就够了

最新推荐文章于 2023-09-09 18:29:21 发布

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【计算机网络】

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介绍

为什么称为向量处理?

用例示例:VPP作为vSwitch / vRouter

VPP的主要特征

绩效期望

介绍

VPP平台是一个可扩展的框架,可提供开箱即用的生产质量交换机/路由器功能。它是思科矢量数据包处理(VPP)技术的开源版本:一种高性能的数据包处理堆栈,可以在商用CPU上运行。

实施VPP的好处在于其高性能,经过验证的技术,其模块化和灵活性以及丰富的功能集。

VPP技术基于久经考验的技术,已帮助交付了超过10亿美元的思科产品。这是一个模块化设计。该框架允许任何人“插入”新的图形节点,而无需更改核心/内核代码。

模块化,灵活和可扩展

VPP平台建立在“数据包处理图”上。这种模块化方法意味着任何人都可以“插入”新的图节点。这使得扩展性相当简单,并且意味着可以针对特定目的自定义插件。

插件如何发挥作用?在运行时,VPP平台从RX环获取所有可用的数据包,以形成数据包向量。数据包处理图逐个节点(包括插件)应用于整个数据包向量。图节点较小且模块化。图节点是松散耦合的。这使引入新图节点变得容易。这也使得重新连接现有图形节点相对容易。

插件可以引入新的图节点或重新排列数据包处理图。您还可以独立于VPP源代码树构建插件-这意味着您可以将其视为独立组件。可以通过将插件添加到插件目录来安装插件。

VPP平台可用于构建任何类型的数据包处理应用程序。它可用作负载均衡器,防火墙,IDS或主机堆栈的基础。您也可以创建应用程序的组合。例如,您可以向vSwitch添加负载平衡。

引擎在纯用户空间中运行。这意味着插件不需要更改核心代码-您可以扩展包处理引擎的功能,而无需更改在内核级别运行的代码。通过创建插件,任何人都可以使用以下功能扩展功能:

新的自定义图节点图节点的重排新的低级API

功能丰富

全套图形节点允许构建各种网络设备工作负载。从高层次上讲,该平台提供:

快速查找表的路由,网桥条目任意n元组分类器开箱即用的生产质量交换机/路由器功能

以下是VPP平台提供的功能的摘要:

IPv4 / IPv6 14+ MPPS,单核数 百万个条目FIB 输入检查     源RPF     TTL到期     标头校验和     L2长度

IPv4 GRE,MPLS-GRE,NSH-GRE, VXLAN IPSEC DHCP客户端/代理

IPv6 邻居发现 路由器 公告 DHCPv6代理 L2TPv3 段路由 MAP / LW46 – IPv4aas iOAM

MPLS MPLS MPLS-o-以太网–     支持深标签栈

L2 VLAN支持   通过EFP / BridgeDomain概念进行   单/双标签 L2转发 VTR –推/弹出/翻译(1:1,1:2,2:1,2:2) Mac学习–默认限制为50k地址 桥接–拆分- Horizo​​n Group支持/ EFP过滤 代理Arp Arp终止 IRB –支持RouterMac分配的BVI泛 洪 输入ACL 接口交叉连接

为什么称为向量处理?

顾名思义,VPP使用矢量处理而不是标量处理。标量数据包处理是指一次处理一个数据包。这种较旧的传统方法需要处理中断,并遍历调用堆栈(a调用b调用c ...从嵌套调用返回return ...然后从Interrupt返回)。然后,该过程将执行以下三项操作之一:平移,丢弃或重写/转发数据包。

传统的标量数据包处理的问题是:

在I缓存中发生抖动每个数据包都会导致相同的I缓存未命中除了提供更大的缓存,上述方法无其他解决方法

相比之下,矢量处理一次处理一个以上的数据包。

向量方法的好处之一是它解决了I缓存抖动问题。它还缓解了相关的读取延迟问题(预取消除了延迟)。

这种方法解决了与堆栈深度/ D-cache堆栈地址未命中有关的问题。它改善了“电路时间”。“电路”是以下周期:从设备RX环中获取所有可用数据包,形成一个“帧”(向量),该帧由RX顺序的数据包索引组成,通过有向节点图运行数据包,然后返回到RX。环。随着数据包处理的继续,电路时间将根据提供的负载达到稳定的平衡。

随着向量大小的增加,每个数据包的处理成本降低,因为您要在较大的N上摊销I缓存未命中

用例示例:VPP作为vSwitch / vRouter

VPP平台的一种使用情况是将其实现为虚拟交换机或路由器。以下部分描述了可以使用VPP平台创建的可能实现的示例。有关其他可能用例的更多详细说明,请参见用例列表。

您可以使用VPP平台创建现成的虚拟交换机(vSwitch)和虚拟路由器(vRouter)。VPP平台使您可以通过命令行界面(CLI)管理这些应用程序的某些功能和配置。

交换应用程序可以创建的一些功能包括:

桥域端口(包括隧道端口)将端口连接到网桥域程序ARP终止

路由应用程序可以创建的一些功能包括:

虚拟路由和转发(VRF)表(以千计)路线(以百万计)

本地可编程性

一种方法是实现VPP应用程序以与本地环境(Linux主机或容器)中的外部应用程序通信。通信将通过低级API进行。这种方法提供了一个完整的,功能丰富的解决方案,既简单又高性能。例如,可以合理地预期性能产出为每秒50万条路由。

这种方法利用了共享内存/消息队列的优势。该实现在本地的盒子或容器上。所有CLI任务都可以通过API调用完成。

VPP平台的当前实现为C客户端和Java客户端生成低级绑定。将来可能会为其他编程语言的绑定提供支持。

远程可编程性

另一种方法是通过高级API使用数据平面管理代理。如图所示,数据平面管理代理可以通过低级API与VPP App(引擎)对话。它可以在一个盒子(或VM或容器)中本地运行。盒子(或容器)将通过某种形式的绑定公开更高级别的API。

这是一种特别灵活的方法,因为VPP平台不会强制使用特定的数据平面管理代理。此外,VPP平台不将通信限制为仅一个高级API。任何人都可以携带数据平面管理代理。这使您可以将高级API /数据平面管理代理和实施与VPP应用程序的特定需求进行匹配。

 

样本数据平面管理代理

使用高水平API的一个示例是在运行本地ODL实例(Honeycomb)的盒子上将VPP平台实现为应用程序。您可以在生成的Java绑定上使用低级API来与VPP App对话,并通过netconf / restconf NB公开Yang模型。

这将是实现网桥域的一种方法。

 

 

VPP的主要特征

一些主要特征包括:

与在内核中运行类似的数据包处理相比,提高了容错能力和ISSU:

崩溃很少需要重启进程软件更新不需要重新启动系统开发环境比类似的内核代码更易于使用和执行调试用户空间调试工具(gdb,valgrind,wireshark)利用广泛可用的内核模块(uio,igb_uio):DMA安全内存

作为Linux用户空间进程运行:

同一映像可在VM,Linux容器或主机内核中运行KVM和ESXi:通过PCI直接映射的NIC虚拟主机用户,netmap,virtio半虚拟化NIC调整/点击驱动程序DPDK轮询模式设备驱动程序

VDP与DPDK集成在一起,支持现有的NIC设备,包括:

英特尔i40e,英特尔ixgbe物理和虚拟功能,英特尔e1000,virtio,虚拟主机用户,Linux TAP惠普更名为英特尔Niantic MAC / PHY思科VIC

 

考虑的安全性问题:

思科安全团队的全面白盒测试图像段基地址随机化共享内存段基地址随机化堆栈边界检查调试CLI“ chroot”

数据包处理的矢量方法已被证明是主要体系结构上的主要平移/注入路径。

支持的架构

VPP平台支持:

x86 / 64

支持的包装型号

VPP平台支持在以下操作系统上安装软件包:

德比安Ubuntu 16.04Centos的7.3

绩效期望

VPP实施的好处之一是它在相对低功耗的计算上具有高性能。如此高的性能基于以下亮点:

用于商用硬件的高性能用户空间网络堆栈主机,VM,Linux容器的代码相同集成的虚拟主机用户virtio后端,可实现虚拟机到虚拟机的高速连接L2和L3功能,多种封装利用同类最佳的开源驱动程序技术:DPDK通过使用插件可扩展通过基于标准的API控制平面/业务流程平面

性能指标

VPP平台已显示提供以下近似性能指标:

来自单个x86_64内核的多个MPPS单个物理主机上> 100Gbps全双工多核扩展基准测试示例(在UCS-C240 M3上,3.5 gHz,转发了所有内存通道,简单的ipv4转发):

1个核心:9 MPPS进出2核:13.4 MPPS进出4核:20.0 MPPS进出

 

2p10GE,1核,L2 NIC到NIC的NDR速率

下表显示了以下NDR速率:2p10GE,1核,L2 NIC-to_NIC。

2p10GE,1核心,L2 NIC-to-VM / VM-to-VM的NDR速率

下表显示了以下情况的NDR速率:2p10GE,1核,L2 NIC-to-VM / VM-to-VM。

注意:

虚拟网络基础效能基准所有测试仅针对每个连接,单核潜在的更高性能,更多连接和更多核心最新软件:OVSDPDK 2.4.0,VPP 09/2015

 

NDR率VPP与OVSDPDK

下表显示了VPP与开源报告和商业报告相比的性能。

速率反映了在具有E5-2698v3 2x16C 2.3GHz的Haswell x86平台上测试的VPP和OVSDPDK性能。该图显示了12端口10GE,16核心,IPv4的NDR速率。

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通常,VPP的电压值为5V或3.3V,具体取决于SIM卡芯片的规格和要求。在编程完成后,VPP电压会被关闭,SIM卡芯片将正常工作,并通过与移动网络通信来提供服务。

需要注意的是,VPP是一个重要的信号,并且在操作中需要遵循相关的技术规范和标准。在进行任何与SIM卡芯片相关的操作时,应确保正确设置和使用VPP信号,以避免损坏芯片或导致数据丢失。

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虚拟电厂是什么? - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答​切换模式登录/注册电力能源发电电电气工程虚拟电厂是什么?如题。显示全部 ​关注者221被浏览427,874关注问题​写回答​邀请回答​好问题 5​添加评论​分享​73 个回答默认排序陈什么夏​亚琛工业大学 可持续能源硕士​ 关注虚拟电厂(Virtual Power Plants, VPP)是实现智能配电网的重要技术之一。它是指通过分布式能源管理系统将配电网中分散安装的清洁能源、可控负荷和储能系统合并作为一个特别的电厂参与电网运行,从而很好地协调智能电网与分布式能源之间的矛盾,充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益。在欧洲,虚拟电厂也可以叫做电网聚合商(aggregator),在市场参与者中,电网聚合商负责把分布式的小型发电设备(新能源)的控制权集中成为一个池,达到参与电力市场的最低门槛,相当于代理商的角色。虚拟电厂的概念在虚拟电厂中,分散安装在配电网中的清洁电源、受控负荷和储能系统合并作为一个特别的电厂参与电网运行,每一部分均与能量管理系统(EMS)相连,控制中心通过智能电网的双向信息传送,利用EMS系统进行统一调度协调机端潮流、受端负荷以及储能系统,从而达到降低发电损耗、减少温室气体排放、优化资源利用、降低电网峰值负荷和提高供电可靠性的目的。(1)发电系统主要包括家庭型(domestic distributed generation,DDG)和公用型(public distributed generation,PDG)这2类分布式电源。DDG的主要功能是满足用户自身负荷,如果电能盈余,则将多余的电能输送给电网;如果电能不足,则由电网向用户提供电能。典型的DDG系统主要是小型的分布式电源,为个人住宅、商业或工业分部等服务。PDG主要是将自身所生产的电能输送到电网,其运营目的就是出售所生产的电能。典型的PDG系统主要包含风电、光伏等新能源发电装置。(2)能量存储系统可以补偿可再生能源发电出力波动性和不可控性,适应电力需求的变化,改善可再生能源波动所导致的电网薄弱性,增强系统接纳可再生能源发电的能力和提高能源利用效率。(3)通信系统是虚拟电厂进行能量管理、数据采集与监控,以及与电力系统调度中心通信的重要环节。通过与电网或者与其他虚拟电厂进行信息交互,虚拟电厂的管理更加可视化,便于电网对虚拟电厂进行监控管理。虚拟电厂相当于一个带有传输系统的发电站,它在电力传输过程中负责了许多其他工作,比如:负责制定发电时间表、限定发电上限、控制经营成本等。有了这些功能之后,一个独立的虚拟电站可以随时与电力运营的其他参与者取得联系,并提供相应的服务。在通过批发商销售电能的同时,虚拟电厂可以通过直接与通信中心联系来实现为电网整体运行做出贡献。在单独运行时,分布式电源没有足够的能力、灵活性和控制力使得发电站在管理以及市场前提下的运作既做到成本合理,在技术上也可行。然而,如果将一系列的分布式能源整合成为虚拟电厂,这些问题就迎刃而解了。3)虚拟电厂作为一个灵活整合各类分布式电源的方案,它不仅可以整合各种具有不同发电方式的分布式能源,并且可以结合各类分布式电源的功能特性,综合空间的条件来合理将一系列分布式电源组合成一个整体。可以用常规发电站所使用的统计数据来衡量虚拟电厂的效用,比如:预计产量、电压调节能力、电能储备能力、电能上升率等。此外,虚拟电厂也满足了一些可控的需求,比如需求价格弹性、负荷恢复模式,这些参数也可作为衡量虚拟电厂作用的参数。4)虚拟电厂概念的提出,使得分布式能源大范围投入电网运行成为可能,也可以为传输系统的管理提供服务。5)对于欧洲而言,以德国最大的虚拟电厂Next-Kraftwerk为例虚拟电厂存在的意义是为了帮助德国实现能源转型的提高新能源并网比例的目标而存在的,它的目的是:聚合分布式新能源发电资产通过灵活性算法自动控制发电资产调节电力生产和消耗之间的偏差,平衡预测波动减少新能源注入电网带来的冲击其中,算法是虚拟电厂的核心,通过多维度的时间序列和信息的输入,包括电力交易中心价格预测、输电运营商的节点数据,天气预测数据,实时的发电资产状态数据,历史数据等,输出最优的运营策略,完成对发电资产的自动控制。虚拟电厂的控制方式根据控制结构以及相关信息指示方式不同,可以分成以下三种不同的基本分类。6)(1)集中控制的虚拟电厂(Centralized Controlled VPP,CCVPP):这一结构下的虚拟电厂,要求电厂可以完整掌握涉及分布式运行的每一个单位的信息,同时,其操作设置需要满足当地电力系统的不同需求。这一类型的虚拟电厂,在达到最佳运行模式时会有很大的潜力。但是,往往由于具体的运行实际的限制,可扩展性和兼容性较为有限。7)(2)分散控制的虚拟电厂(Decentralized Controlled VPP,DCVPP): 这个是指本地控制的分布式运行模式,在本地控制的系统中,构成一个整体的层次结构。针对上一种集中控制模式模式中的弱点,DCVPP模式通过模块化的本地运行模式和信息收集模式有效地改进了缺陷。然而,中央控制系统在运行时仍然需要位于整个分散控制的虚拟发电系统的最顶端,以确保系统运行时的安全性和整体运行的经济性。8)(3)完全分散控制的虚拟电厂(Fully Decentralized Controlled VPP,FDCVPP):改运行模式可以认为是DCVPP的一种延伸。分散式控制模式中的中央控制系统由数据交换处理器代替,这些数据交换代理提供如市场价格、天气预报以及数据记录等有价值的信息。对于分散控制模式中的小单位来说,由于FDCVPP模式下的即插即用能力(plug and play ability),在此模式下运行,相比前两种模式,会具有很好的可扩展性和开放性。9)基于以上三种模式的运行特点,完全分散控制的虚拟电厂虚拟电站更适合于在市场中投入运行的模式。在欧盟研究委员会规划设计的一个未来电力系统网络模型中,将一个完全分散控制的虚拟电厂视为分布式发电成功迈向全面运营的基础,在这个规划中,电网中的每一个节点都被激活,反应灵敏,对于周围环境的变化敏感,并且可以智能调整价格。10)虚拟电厂在市场的角色与通信技术虚拟电厂在电网运营商,各类电力市场,分布式发电资产客户和能源消费者之间扮演者微妙的关系,通过在四个角色之间的数据交互,虚拟电厂完成了电力系统中的优化功能虚拟电厂的优化调度问题虚拟电厂的优化调度问题可以分为2种:(1)内部调度,虚拟电厂对自身内部多个电源的容量配置或出力进行优化调度;(2)外部调度,由电网将虚拟电厂当成一个整体进行优化调度。虚拟电厂投入运行所需技术驱使人们研究智能电网以及虚拟电厂的主要原因不是制造电力本身的成本,而是保证合格电力所需要的成本。虚拟电厂技术可以提高智能电网各方面的优点,包括兼容性、优化电能质量、互动性以及集成系统资源等。如今,通信以及计算机技术的长足发展使得虚拟电厂内部各部分的实时通信成为可能。但是,为了在实际市场的运行中发挥虚拟电厂兼容、互动和自愈等优势,还有一系列的关键技术问题需要解决。12)(1)数字化的量测体系在虚拟电厂的发电侧及用户侧都引入数字化仪表(Advanced Metering Infrastructure, AMI)。AMI相对于相对于现行的测量仪表的一大特点是授权于用户,将电网和用户联系起来,让用户可以支撑电网的运行。AMI的组成和特点具体包括:13)a.高级智能仪表高级智能仪表相对于现有的电表的区别在于,它们类似于电网上的传感器,可以将用户端的实时数据,如电量、电压、电流、用电功率等信息即使传送到发电端。这样可以为电网的运行、调度和规划提供大量准确信息,方便运行人员精确把握电网的运行状态。尤其是针对分布式电源的管理,更需要通过高级智能仪表,精确掌握和预测分布式能源的状态信息。14)b.供用电服务在用户端引入智能仪表后,系统可以根据电网的用电信息,对用户的用电量实行实时计价,不同时段不同电价,鼓励用户在电价高时少用电,电价低时多用电,实现负荷的平衡和优化控制。这样不仅可以大大降低用户的用电成本,同时也大大提高了电能的利用效率,并且实现与用户互动的负荷侧管理。15)c.用户室内网(HAN)一旦智能电网得到完善和普及后,用户端将不再仅仅担当负荷侧这一种角色,在一定情况下,用户本身也可以成为一个小型的虚拟电厂,参与电网的运行。通过网关或用户入口把智能电表和用户室内可控的电气或装置连接起来,让用户能根据电网公司的需要,积极参与需求、响应电力市场的功能。16)d.远程接通或断开AMI将为虚拟电厂提供系统故障快速检测功能,一旦故障发生,系统将立刻切断故障区域,等待故障修复之后自动合闸。17)(2)广域测量系统目前的广域测量系统(WAMS)的电源管理单位(PMU)装置以GPS为采样基准的,它能实现全网同步采集机组和线路的电压、电流以及重要的开关保护信号;并且能够计算出相应的电压和电流相量、频率和频率变化率、机组和线路功率、发电机内电势(功角)以及根据机组键相信号实测机组功角;同时还能提供扰动触发的暂态记录。18)广域测量系统能实现对电力系统动态过程的监测,其测量的数据能反映系统的动态行为特征。广域测量系统为电力系统提供了新的测量和监控手段,其突出优点是:广域测量可以实现在时间/空间/幅值三维坐标下,同时观察电力系统全局的电力动态过程全貌。19)(3)先进的监控软件和辅助决策体系目前电网的调度和监控采用的大多是EMS,SCADA系统或者其扩展功能,这些系统的弊端存在处理问题速度慢,系统储存的信息量十分有限,并且系统的在线分析能力较差,在多数时间需要人脑经验来解决问题,而这些弊端使得这一系统已经无法使用如今日益复杂多变的电力系统。20)而智能电网在运行时,需要实施监控网内所有节点、线路和设备上的所有数据,这是传统的监控软件和决策系统无法完成的任务。虚拟电厂需要依靠最先进的计算机优化算法来实现采集、组织、分类和处理智能电网中的海量信息,并基于数据和分析为运行人员提供辅助决策。21)实现符合虚拟电厂运行要求的监控软件,可以通过将分布式监控系统与集中式监控系统相结合的方式实现。目前电力系统的调度方式是采用将所有信息在电网调度中心进行统一处理,然后向相应的下级发电厂发布处理决定的模式。而在智能电网中,随着负荷侧管理数字化仪表的应用,分布式的监控系统不仅能够采集、分析本地的数据,并且筛选出需要与上级或其他分布式系统通行的数据,分布式的监控系统还能根据计算的结果决定采取必要的本地控制措施,而不是通过控制中心下达命令。在智能电网中,虚拟电厂可以引入多代理系统,将信息发布至相应等级的代理来处理,而集中式的监控层主要负责统筹和协调各个代理之间的信息通信和交流。22)在辅助决策层面,虚拟电站可引入高级的可视化界面和运行决策支持。通过数据过滤和分析,高级的可视化界面能够将大量数据分层次,具体而清晰地呈现出来,从整体到局部地向运行人员展示精确、实时的电网运行状态,并且提供相应的辅助决策支持,包括预警工具、事故预想(what-if)工具和行动方案工具,这样较为完善的辅助决策系统便可成型。同时,系统也可通过内部储存的数据,对电网可能出现的问题进行预测,方便虚拟电厂对潜在危险采取一定的预防措施。23)(4)快速仿真和模拟快速仿真和模拟包括风险评估、自愈控制与优化等高级软件系统,可实时监测和分析系统目前状态,帮助虚拟电厂做出快速响应和预测。通过其数字运算和预测功能,应用于虚拟电厂的配电快速仿真模拟(DFSM)可支持四个主要的自愈功能:网络重构、电压与无功控制、故障定位、隔离和恢复供电以及当系统拓扑结构发生变化时继保再整定,提高了智能电网的稳定性、安全性和可靠性。24)虚拟电厂未来发展欧洲虚拟电厂Nextkraftwerk 的装机容量美国的一份报告指出,储能使得虚拟电厂在未来几年将“侵入能源市场”。报告认为,一个功能全面的能量云的前提是虚拟电厂,虚拟电厂的增长将使能源云成为一种交易平台,参与者能够在其中相互购买和出售来自多个电源点的能源,基于虚拟电厂的能源云使得能源交易双向互动,而不是传统意义上的能源单向流动。25) 随着国家对清洁能源和新兴技术的发展的大力推动,虚拟电厂将成为智能电网和全球能源互联网建设中重要的能源聚合形式,具有广阔的发展空间。26)(1)分布式电源的互补性减少出力的不确定性。27)由于可再生能源出力存在较大的随机性、波动性、间歇性,分布式电源的动态组合问题亟待解决。随着全球能源互联网建设的推进,三部委针对可再生能源联合发布了“一带一路”和“一极一道”发展战略,“一带一路”沿线各国都具有丰富的风能和太阳能资源,“一极一道”更是推进了大型可再生能源基地电力送出以及各大洲之间电力交换。能源互联网战略推进跨境电力与输电通道建设,积极开展区域电网升级改造合作,充分发挥不同区域内分布式电源的时差互补和季节互补特性,提高可再生能源的利用率和虚拟电厂的效益。(2)多个分布式单元灵活地进行动态组合组成虚拟电厂。28)虚拟电厂与微电网的最大区别在于构成虚拟电厂的多个分布式发电单元不一定在同一个地理区域内,其聚合范围以及与市场的交互取决于通信能力和可靠性。多个分布式发电单元按照一定的规则或目标进行聚合,以一个整体参与电力市场或辅助服务市场,最后将利益分配给每个分布式发电单元。虚拟电厂作为中介,根据动态组合算法或动态博弈理论等规则对多个分布式发电单元灵活地进行动态组合。动态组合的实时性和灵活性可以避免实时不平衡所带来的成本问题以及由于电厂停机、负荷和可再生能源出力预测失误时所导致的组合偏差问题。(3)大数据对可再生能源进行预测,提高虚拟电厂数据处理速度。29)大数据是指无法在可承受的时间内用传统的IT技术、软硬件工具和数学分析方法进行感知、获取、管理、处理和分析的数据集合。大数据技术可进行负荷预测和可再生能源出力预测,包括风能和太阳能。风能预测非常必要,因为数据显示在用电高峰期,风电场的实际产能变化幅度很大。准确预测太阳能和风能需要分析大量数据,包括风速、云层等气象数据。同时,利用大数据技术处理虚拟电厂内的各种信息,能有效提高数据交换与处理中心的处理速度,为虚拟电厂的数据交换与处理中心提供各子系统实时、精确的数据信息流。(4)虚拟电厂参与多种市场进行优化调度和竞价。30)虚拟电厂通过对多个分布式单元进行聚合成为一个整体参与电力市场运营,既可以发挥传统电厂出力稳定和批量售电的特点,又由于聚合了多种发电单元而具有较好的互补性。虚拟电厂所参与的电力市场包括日前市场、实时市场、辅助服务市场等,由此可建立日前市场、双边合同、平衡市场及混合市场等多种市场模型。考虑虚拟电厂中可再生能源出力、负荷和实时电价等不确定因素,在不同市场环境下建立调度和竞价模型,使虚拟电厂具有更广泛的适用性。(5)基于博弈论建立科学的合作机制,确保虚拟电厂的稳定性。31)博弈论主要研究存在利益关系或冲突的多个决策主体,根据自身能力和了解的信息,如何各自进行有利于自己或决策者群体的决策的理论。基于博弈论,认为虚拟电厂内的所有发电和用电单元和虚拟电厂与外部所有运营商均为合作博弈。根据合作博弈理论制订科学的合作机制,包括虚拟电厂内部聚合的多个发电或用电单元之间的合作机制和虚拟电厂与集成运营商、配电网或输电网以及电力市场运营者之间的合作机制,保证所有参与者的合理收益,使参与者保持长期的参与积极性,确保虚拟电厂的稳定性。虚拟电厂案例(1)上海黄浦区试点商业建筑虚拟电厂项目32) 在上海市中心黄浦区,一座不同寻常的电厂正在悄然建设中。它不建厂房,不烧煤、不烧气,预计今年年末,它能在用电高峰时段释放出约5万千瓦电力来“削峰填谷”。这座明确写入上海市电力发展“十三五”规划,由众多分布式储能设备集合而成的黄埔区商业建筑虚拟电厂,正成为上海市电力体制改革、智能电网建设的独特案例。2018年1月,位于黄浦区九江路上的宝龙大厦第八次参与了虚拟电厂试运行,“发电”能力达100千瓦。宝龙大厦仅仅是黄浦区虚拟电厂的一个项目。迄今,虚拟电厂最大规模的一次试运行,参与楼宇超过50栋,释放负荷约1万千瓦。“这个原理说来也简单。”上海经研院规划评审中心(以下简称“规评中心”)杨建林博士告诉笔者,“以宝龙大厦为例,在冬夏两季用电高峰期,我们的系统只需对大厦各楼层中央空调的预设温度、风机转速、送风量等参数进行一定的柔性调节,就能够通过减负为电网释放出100千瓦电能。”目前,黄浦区内95%以上符合安装要求的公共建筑(包括办公楼、商场、医院、学校、政府机关等)都实现了能耗在线监测。由上海市经信委牵头、上海经研院参与规划设计、上海腾天节能技术有限公司参与实施的《上海黄浦区商业建筑虚拟电厂示范项目》已于2016年获国家发改委批复,将在三年内全面完成。“办公楼的发电原理看似简单,具体实现却不容易,这里面涉及众多电力参数与空调参数的对应与算法。”杨建林博士介绍,“这也就是虚拟电厂比传统需求响应资源调用更为先进的地方。”传统的需求响应资源调用,如负荷控制平台,实际上相当于一个备用调峰机组。在用电高峰期,电网调度部门启动该平台,向协议用户下达手动削减负荷指令,或远程拉闸限电“关开关”。这种方式简单粗放,用户体验感受也较差。而虚拟电厂要实现的,是柔性负荷控制,柔性负荷在一定时间内灵活可变,可在基本不影响用户的前提下,达到削减或增加负荷的目的。目前,可参与需求响应的柔性负荷种类繁多。上海经研院规划评审中心具体研究了柔性负荷调控系统的结构组成、工作原理、参数设置、功率调节以及聚合方法等内容,设计了柔性负荷响应系统。杨建林介绍,“以商用大楼宝龙大厦的中央空调为例,在夏季用电高峰期,我们的响应系统依托精密的信息技术,通过对空调的预设温度、风机转速、送风量、新风量、冷冻水泵流量、冷冻水进水温度等几十个特性参数变量的控制,可以在不停机、不影响用户使用的前提下,达到柔性调节空调负荷的目的。”柔性负荷响应系统不仅能够实现‘削峰’的作用,还能实现‘填谷’的功能。同样以夏季空调制冷为例,在系统检测到电网的负荷进入低谷期后,利用空调所属房间储热能力,自动调整几十个特性参数变量,增加空调负荷,可提前储存一部分冷量,使电力系统的利用率增高。电力系统运行调度的核心是功率平衡,若需求响应资源本身具备在线功率调节功能,则可以发挥更显著的系统调节作用。然而传统的负荷控制平台只能参与离线调峰安排,条件和技术都难以达到接入系统的要求。“虚拟电厂要达到的目标,不仅仅是收集分散的电能数据、控制负荷量,而是像一个真正的发电厂一样,可以参与系统调度,提供调峰、调频辅助服务和电力市场交易等。”上海经研院规评中心主任费斐介绍,“从这个角度看,上海黄浦区具有建立虚拟电厂得天独厚的条件。”黄浦区是上海商业建筑最密集的中心城区,大型商业建筑数量超过200幢,面积近1000万平方米,年耗电量约13亿千瓦时,峰值负荷近50万千瓦,楼宇能耗占全区总能耗的65%以上,方便对诸多分布式发电资源进行大范围集中控制。截至2月28日,黄浦区内像宝龙大厦这样对能耗实时在线监测的楼宇,总数已超过230栋,年监测用电量超过10亿千瓦时,占上海市社会领域用电总量的40%。目前,该项目正在有序推进中。根据规划,今年上海黄浦区将建成预期具有5万千瓦容量、1万千瓦自动需求响应能力、0.2万千瓦二次调频能力,年虚拟发电运行时间不少于50小时的商业建筑虚拟电厂,总“发电”能力将达到5万千瓦。按此推算,如果上海其他区域也能推广这种模式,就相当于在不增加资源消耗的情况下新建一座大型电厂。(2)江苏的世界上最大规模容量的“虚拟电厂”33)2017年5月24日,世界上首套大规模“源网荷互动”系统在江苏投运,它的投运,也相当于我国拥有了世界上最大规模容量的“虚拟电厂”。这套系统通过“互联网+电网”的技术,实现调控电厂发电的同时,也能调控用户用电,让两边都在不停变化的天平达到毫秒级的瞬时平衡。它借助“互联网+”技术和智能电网技术的有机融合,将零散分布、不可控的负荷资源转化为随需应变的“虚拟电厂”资源,在清洁电源波动、突发自然灾害特别是用电高峰突发电源或电网紧急事故时,用电客户主动化身“虚拟电厂”,参与保护大电网安全。这是我国推出的创新举措,最新建成投运了世界最大规模“虚拟电厂”。“按照传统的处理方式,在电网出现紧急事故时,我们将紧急调动备用的发电资源,同时立即切除部分用户用电负荷,以此确保大电网安全。2016年起国家电网主导建设‘大规模源网荷友好互动系统’,在国际上首创将分散的海量可中断用电负荷集中起来进行精准实时控制。”国网江苏电力调度控制中心副主任罗建裕表示。据介绍,这种可中断负荷是指在一定补偿机制下、签订经济合同或协议、客户自愿中断用电的负荷,主要包括家庭热水器、空调以及工厂非连续性生产负荷等。由于该类负荷中断不会对用户生产生活造成实质影响,且可根据电源、电网的动态变化实时启停,因此该类负荷既具有负荷特性,又具有电源特性,相当于随时、随地、随需投运的“虚拟电厂”。目前,江苏“虚拟电厂”毫秒级实时响应规模已达100万千瓦,另有276万千瓦秒级准实时响应能力,规模为世界最大。(3)特斯拉计划在澳大利亚建全球最大虚拟发电厂34)据外媒消息,近日南澳大利亚州政府公布新计划,由特斯拉帮助建设虚拟发电厂,连接到蓄电池站的太阳能板将为该州家庭免费供电,南澳大利亚州政府将为5万家庭免费提供太阳能板和特斯拉电池,将民居变成相互连接的巨大发电厂。如果这座发电厂建成,这将是世界上最大的电池、太阳能热电厂,也是世界上最大的储电厂。州政府还宣布,将免费安装1100套公共住房、5千瓦太阳能电池板和13.5千瓦特斯拉Powerwall2电池,并通过售电进行融资。虚拟电厂是通过控制手段,把分散的分布式电源组织起来,形成一种可以控制的、规模化效应的类似于电厂的组织。通俗讲,就是每一家的太阳能板在自家不用时,将产生的电源送到特斯拉提供的蓄电池中储存起来。谁提供的电能多,谁就受益多。南澳大利亚州政府表示,他们的虚拟发电厂将通过3个阶段来实现。第一阶段是在1100户家庭进行试验,每家通过太阳能板为特斯拉的电池组提供5千瓦的电能。之后,该系统将在2.4万个家庭中展开。最后,整个南澳大利亚州的家庭都将纳入这一虚拟发电厂。州政府将为该项目提供209万美元资金支持和3000万贷款。参考资料:1), 3) - 10), 12) - 24) 《分布式发电与智能电网》, 2013.2) , 11) , 25) - 34) 大规模可再生能源接入电网的模式-虚拟电厂!实际案例有哪些?, 2018.北极星储能网.Next-kraftwerk:VPP编辑于 2019-11-04 02:23​赞同 249​​17 条评论​分享​收藏​喜欢收起​知乎用户​电力话题下的优秀答主什么是虚拟电厂技术 Virtual Power Plant (VPP)?我觉得文章[1]上面的解释很通俗易懂,所以这里就做一下搬运工:VPP is the aggregation of DG units, controllable loads and storage devices connected to a certain cluster in a single imaginative entity responsible for managing the electrical energy flow within the cluster and in exchange with the main network.翻译为:“虚拟电厂是通过叠加分布式发电设备,可控负载及储能设备来形成一个单一控制单元,来控制单元内的电能流向以及与主网的电能交换。“通过上文,可以总结关于虚拟电厂的两个关键点:控制对象:分布式设备及负载(所以控制是在电网终端——配网侧);控制方法:参考不同设备的灵活性(flexibility)来集中控制并与主网沟通协作。所以虚拟电厂虽然不是什么新的硬件技术,但是VPP这个词真正开始使用也要到2000年以后了。能说它是旧瓶装新酒么?个人觉得不全是。VPP与demand response, microgrid, energy hub的概念都有重叠的地方,但又不能被其中任意一个概念完全包含,所以提出一个VPP也未尝不可。下文我们分三个章节来聊聊VPP。为什么需要虚拟电厂虚拟电厂的运行原理虚拟电厂的未来发展1. 虚拟电厂的作用当我们参考一个传统的电力系统时,其能流的方向是从发侧到用侧,如下图所示。那时的电力系统运行模式为"generation following demand"。发侧需要保证电网的频率稳定,提供辅助服务,黑启动等等,而用侧则只需要轻按一下开关即可。然而,2000年后发侧用侧都发生了巨大的改变:发侧多了不可控的风光发电技术,少了传统的惯性发电设备。风光采用的是电力电子技术接入,最重要的是需要其硬起来提供辅助服务时,它也巧妇难为无米之炊。用侧更是一包杂,发用电的新技术都渗透进来了,导致能流真正成为了双向。给电网的平衡还有继保带了来极大难题。这也是为什么电网开始考虑由传统的”generation following demand“变更为”demand chasing generation“,毕竟低延时的控制系统的开发也在如火如荼的进行中。VPP便在这一场景下应运而生,将配电侧安装设备时采用的”fit and forget“原则改变”flexible and controllable“,这样一来便可充分发挥用电侧在平衡电网时的潜力。2. 虚拟电厂的运行原理下面视屏是没有字幕的英文版本虚拟电厂介绍,由EPSRC资助的MY-STORE项目为您呈现:)如前文提到,传统的电力系统采用的是发电跟踪用电(generation following demand)的形式,我们传统的烧开水机组里有droop control,有AGC,然后还有CCGT等灵活机组提供的旋转备用及OCGT等快速机组提供的非旋转备用。所以我们引入了用电追踪发电(Demand chasing generation)的模式。而这一模式的运营就需要通过虚拟电厂而不是单个家庭自己操控了,原因有三,:用量通常较少(通常一个家庭的峰值负载也就几kW)行为诡异难辨(家庭用能大数据分析,AI控制?恐怕任重道远)缺乏响应机制(大家怕是没时间也没兴趣关心什么时候该调整自己的负荷来帮助电网吧)所以,这里就需要负荷集成商(aggregator)来先把负荷叠加起来,形成虚拟电厂,再进行调控,举几个虚拟电厂的使用场景:当风电光伏发电量较大,甚至导致负电价时,自动把家里没烧的水烧起来当系统出现发电机组故障时,远程控制那些正在(用电)烧的开水,别烧了。当然可控的负荷不止热水器或电热水壶这一种,还有空调,电灯泡等。只是电热水壶是目前看起来最灵活且控制成本最低的设备。在今年八月份的英国大断电后,英国电网的母公司CENTRICA就宣布他们要进一步推进如何通过调节烧开水来控制电网频率和提供辅助服务,避免大范围断电的再次发生。毕竟...不能烧水,总比全家停电要好些(手动狗头3. 虚拟电厂的发展方向很多人会觉得电是应用最广泛的能源。”广泛“一词的定义比较难量化。那我们就说说电是不是使用量最多的能源。参考下图英国政府发布的2018年能源Sankey图。https://www.gov.uk/government/statistics/energy-flow-chart-2018电能在英国能源的终端占比不到20%,而汽油和天然气则分别占了40%和30%。所以电想要一统天下怕是任重而道远。考虑到石油和天然气通常对应到交通和供暖,我们就从这两个角度来解释一下。下面两张图分别是英国国家电网对于电动汽车保有量及对应充电峰值的预测:只是20%的电动汽车渗透比,就会增加接近10%的系统峰值需求。如果考虑系统备用容量等问题,目前的发输配系统都得提升20%的冗余度。 再看看供热的话,全部通过热泵技术电气化,然后假定COP为3,增加的冬季负荷为100GW,也就是再造两个英国电网。当然更关键的是这一部分电网夏季的使用率将非常低,造成发输配建设的极大冗余。所以如果纯粹考虑电能方向的虚拟电厂,在未来一体化的能源世界里是不足够的,还需要考量如何在不同的能源向量之间实现转换。这也就是VPP with multi-energy vectors,这一块也是业界比较火的研究方向,如何实现电网与供气及供热网络的耦合优化。我自己导师在14年发表的这一领域的review著作也引用了500多次了。有兴趣的朋友可以去读一读P. Mancarella, “MES (multi-energy systems): An overview of concepts and evaluation models,” Energy, vol. 65, pp. 1–17, Feb. 2014.以上就是本次回答,喜欢还请点个赞:) 延伸阅读相关编辑推荐,请参见以下链接:参考^[1] https://pdfs.semanticscholar.org/edfb/8d4a51fe37ba1970872635f423a209d44fd8.pdf编辑于 2019-11-04 12:15​赞同 152​​15 条评论​分享​收藏​喜欢

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VPP Documentation

VPP is the core technology behind the FD.io Project. The best place to learn how VPP fits in to the larger FD.io project is the FD.io Main Site.

The VPP User Documents is the most complete and up to date description of VPP. To get started as a user of VPP look at the Getting Started section. For developer guidance, look at the Developer Documentation section. To contribute to the user documents look at the Contributing section.

More VPP related documents:

CSIT Test Reports: by VPP version

VPP design and implementation overview (Powerpoint)

Code Contribution Metrics

Getting started with VPP development

Installing VPP binaries from packages - using APT/YUM to install VPP

Pulling, Building, Hacking, and Pushing VPP Code - Explains how to get up and going with the vpp code base.

Building and Installing A VPP Package - Explains how to build, install and test a VPP package

VPP CI Build Artifact Retention Policy - Retention policy for VPP build artifacts uploaded to Packagecloud.io/fdio by CI jobs

Reporting Bugs - Explains how to report a bug, specifically: how to gather the required information

Python Version Policy - Explains the selection and support of Python in use for many of the development tools.

Dive Deeper

The VPP API - design and implementation of the VPP API

API Change Process - Change your production-grade APIs in a compatible way without inhibiting innovation

Build System Deep Dive - A close look at the components of the build system.

Introduction To IP Adjacency - An explanation of the characteristics of IP adjacency and its uses.

Introduction To N-tuple Classifiers - An explanation of classifiers and how to create classifier tables and sessions.

Modifying The Packet Processing Directed Graph - An explanation of how a directed node graph processes packets, and possible ways to change the node graph.

Using VPP In A Multi-thread Model - An explanation of multi-thread modes, configurations, and setup.

Using VPP as a VXLAN Tunnel Terminator - An explanation of the VXLAN tunnel terminator, its features, architecture, and API support.

Adding a VPP tunnel encapsulation - How to add a tunnel encapsulation type to vpp.

Using VPP IPSec and IKEv2 - An explanation of IPSec and IKEv2 configuration.

Reference Material

VPP Software Architecture

VPP debug Command-line Interface (CLI) User Guide

VPP debug CLI arguments and startup configuration

Writing VPP Documentation

Performance Analysis Tools

How to spot missing prefetches

Feature Arc infrastructure

DPOs and Feature Arcs

Per-feature Notes

VPP Host Stack

Bounded-index extensible hash infrastructure

Make Test Framework

Tutorials

Deep dive code walkthrough VoDs (recorded at 2016 FD.io pre-launch Event)

VPP video tutorials (collection of short video tutorials).

VPP Howtos (collection of step-by-step howto guides).

VPP training events (videos of VPP training events).

Progressive Tutorial in Using VPP

Use Cases

Use VPP as a Router Between Namespaces - An example configuration of the VPP platform as a router.

Use VPP with dynamic TAP interfaces as a Router Between Containers - Another example of inter-namespace/inter-container routing, using TAP interfaces.

Use VPP to Connect VMs Using Vhost-User Interface - An example of connecting two virtual machines using VPP L2 Bridge and vhost-user interfaces.

Use VPP to Chain VMs Using Vhost-User Interface - An example of chaining two virtual machines and connecting to physical interface.

Use VPP as an LW46 (MAP-E) Terminator - An example configuration of the VPP platform as an lw46 (MAP-E) terminator.

Use VPP for IPv6 Segment Routing - An example of how to leverage SRv6 to create an overlay VPN with underlay optimization.

Use VPP MPLS - Examples for programming VPP for MPLS P/PE support..

Use VPP IP Multicast - Examples for programming VPP for IP Multicast..

Use VPP BIER - Examples for programming VPP for BIER..

Use VPP for Policy Based Routing - Examples for programming VPP for PBR support..

Interconnecting vRouters with VPP - An example to interconnect vRoutes (xrv9000) with VPP using vhost-user feature and VLAN tagging

Use user mode TCP stack with VPP - An example to use user mode TCP stack with VPP using netmap virtual interfaces

Use VPP as a Home Gateway - Configure VPP as a classic ipv4 NAT home gateway

Setup Bi-directional Forwarding Detection - An example on how to setup BFD between VPP and a Cisco Nexus switch

VPP on EC2 instance with SR-IOV support - An example of how to use VPP on EC2 instance with SR-IOV support

How to deploy VPP in an EC2 instance and use it to connect two different VPCs with SR functionalities - How to deploy VPP in an EC2 instance and how use it as router to connect two different VPCs with SR functionalities

VPP Committer Tasks

Release Milestones

Release Plan

F0: API Freeze

RC1: Pulling a Throttle Branch

RC2: Final Release Candidate

Formal Release

Point Release (post Formal Release)

Miscellaneous

Pushing and Testing a Tag

Projects

NAT plugin - VPP CGN, NAT44, stateful NAT64 project

Security Groups - ACLs, Security Groups, Group Based Policy

VPP/IPFIX - IP Flow Information Export

VPP/AArch64 - VPP on ARM64

VPP/DHCPv6 - DHCPv6

VPP/VOM - VPP Object Model

Starter Tasks

If you are looking for tasks to pick up as 'Starter Tasks' to start contributing, we keep a list of those in Jira.

Previous Release Plans

Archived Release Plans

List of all subpages (used or unused)

VPPVPP-16.09 Test Report Performance DataVPP/2022 Make Test Use Case PollVPP/AArch64VPP/ABFVPP/API ConceptsVPP/API VersioningVPP/Alternative buildsVPP/ApiChangeProcessVPP/ArtifactVersioningVPP/BIERVPP/BihashVPP/BugReportsVPP/Build, install, and test imagesVPP/BuildArtifactRetentionPolicyVPP/Build System Deep DiveVPP/CodeStyleConventionsVPP/Code Walkthrough VoDVPP/Code Walkthrough VoD Topic IndexVPP/Code Walkthrough VoDsVPP/CodingTipsVPP/Command-line ArgumentsVPP/Command-line Interface (CLI) GuideVPP/CommitMessagesVPP/CommitterTasks/ApiFreezeVPP/CommitterTasks/Compare API ChangesVPP/CommitterTasks/CutPointReleaseVPP/CommitterTasks/CutReleaseVPP/CommitterTasks/FinalReleaseCandidateVPP/CommitterTasks/PullThrottleBranchVPP/CommitterTasks/ReleasePlanVPP/Committers/SMEsVPP/Configuration ToolVPP/Configure VPP As A Router Between NamespacesVPP/Configure VPP TAP Interfaces For Container RoutingVPP/Configure an LW46 (MAP-E) TerminatorVPP/CoreFileMismatchVPP/CurrentDataVPP/DHCPKitVPP/DHCPv6VPP/DPOs and Feature ArcsVPP/DocumentationVPP/EC2 instance with SRIOVVPP/FAQVPP/FIBVPP/Feature ArcsVPP/FeaturesVPP/Features/IPv6VPP/Getting VPP 16.06VPP/Getting VPP Release BinariesVPP/HostStackVPP/HostStack/BuiltinEchoClientServerVPP/HostStack/EchoClientServerVPP/HostStack/ExternalEchoClientServerVPP/HostStack/LDP/iperfVPP/HostStack/LDP/nginxVPP/HostStack/LDP/sshdVPP/HostStack/SessionLayerArchitectureVPP/HostStack/TLSVPP/HostStack/TestHttpServerVPP/HostStack/TestProxyVPP/HostStack/VCLVPP/HostStack/VclEchoClientServerVPP/HostStack/hs-testVPP/HostStack/nginxVPP/HotplugVPP/How To Build The Sample PluginVPP/How To Connect A PCI Interface To VPPVPP/How To Optimize Performance (System Tuning)VPP/How To Use The API Trace ToolsVPP/How To Use The C APIVPP/How To Use The Packet Generator and Packet TracerVPP/How to Create a VPP binary control-plane APIVPP/How to add a tunnel encapsulationVPP/HowtosVPP/IPFIXVPP/IPSecVPP/IPSec and IKEv2VPP/IP adjacency introductionVPP/IPv6 SR VIRL topology fileVPP/Installing VPP binaries from packagesVPP/Interconnecting vRouters with VPPVPP/Introduction To IP AdjacencyVPP/Introduction To N-tuple ClassifiersVPP/Java APIVPP/Java API/Plugin supportVPP/MFIBVPP/MPLS FIBVPP/MacswappluginVPP/MakeTestFrameworkVPP/MeetingVPP/Missing PrefetchesVPP/Modifying The Packet Processing Directed GraphVPP/NATVPP/OVNVPP/Per-feature NotesVPP/Performance Analysis ToolsVPP/Progressive VPP TutorialVPP/Pulling, Building, Running, Hacking and Pushing VPP CodeVPP/Pure L3 Between Namespaces with /32sVPP/Pure L3 Container NetworkingVPP/Pushing and Testing a TagVPP/PythonVersionPolicyVPP/Python APIVPP/QuickTrexSetupVPP/RMVPP/Random Hints and Kinks for KVM usageVPP/STN TestingVPP/SecurityGroupsVPP/Segment Routing for IPv6VPP/Segment Routing for MPLSVPP/Setting Up Your Dev EnvironmentVPP/Software ArchitectureVPP/The VPP APIVPP/Training EventsVPP/TroubleshootingVPP/Troubleshooting/BuildIssuesVPP/Troubleshooting/VagrantVPP/Tutorial DPDK and MacSwapVPP/Tutorial Routing and SwitchingVPP/TutorialsVPP/Use VPP to Chain VMs Using Vhost-User InterfaceVPP/Use VPP to connect VMs Using Vhost-User InterfaceVPP/Using VPP In A Multi-thread ModelVPP/Using VPP as a VXLAN Tunnel TerminatorVPP/Using mTCP user mode TCP stack with VPPVPP/VOMVPP/VPP/HostStack/BuiltinEchoClientServerVPP/VPPCommunicationsLibraryVPP/VPPConfigVPP/VPPHostStack/TestHttpServerVPP/VPP BFD NexusVPP/VPP Home GatewayVPP/VPP WIKI DEPRECATED CONTENTVPP/What is ODP4VPP?VPP/What is VPP?VPP/Working with the 16.06 Throttle BranchVPP/c2cpelVPP/cpelVPP/cpeldumpVPP/elogVPP/g2VPP/jira workflowVPP/nataas-testVPP/perftopVPP/project-meeting-minutesVPPHostStackVPP - Working EnvironmentsVPP 16.06 DPDK PatchsetVPP SandboxVPP Sandbox/flowtableVPP Sandbox/mmbVPP Sandbox/routerVPP Sandbox/turbotapVPP Sandbox/vpp-userdemoVPP Usability Track

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Vector Packet Processing / VPP 快速入门简介 - 知乎

Vector Packet Processing / VPP 快速入门简介 - 知乎首发于《dpdk/网络虚拟化技术》切换模式写文章登录/注册Vector Packet Processing / VPP 快速入门简介linux技术栈1. VPP 是什么VPP全称VectorPacket Processing,是Cisco2002年开发的商用代码,VPP运行于用户空间,支持多种收包方式,常用的是DPDK,VPP主要有两个主要功能:框架可扩展;成熟的交换/路由功能。2016年2月11号Linux基金会创建http://FD.io项目,Cisco将VPP代码的开源版本加入该项目,目前已成为该项目的核心。http://FD.io 基于DPDK并逐渐演化,是许多数据平面项目和库的一个集合,在 x86、ARM、PowerPC等通用平台上提供具有灵活性、可扩展、组件化等特点的高性能I/O服务器框架,用以迎接下一个网络和存储浪潮。简而言之,FDio - The Universal Dataplane 是一个软件定义基础设施的开发平台,帮助开发者简易的实现基于软件的数据报文处理创新方案,包括设计、开发高吞吐量、低延时和有效利用资源的应用程序。并为这些创新应用程序屏蔽CPU架构以及运行环境的差异,可以运行在x86、ARM 和 PowerPC通用平台的裸机、虚拟机和容器上。VPP 应用的典型架构如下图:FD.io 利用 DPDK 特性孵化了很多项目和库,如:NSH_SFC、Honeycomb 和 ONE,此外,FD.io 还积极推进与其他关键的开源项目进行集成,以支持 NFV 和 SDN ,目前已经集成的开源项目包括,k8s、ONAP、OpenStack 和 OpenDayLight 。http://FD.io 的网络生态如下图:VPP 是一个高度模块化和可扩展的软件框架,新开发的功能模块很容易被集成到VPP,而不影响 VPP底层的代码框架。VPP 平台可用于构建任何类型的数据报文处理应用程序,例如:负载均衡、防火墙、IDS或逐渐协议栈的基础架构。此外,还可以创建应用程序的组合,例如,向vSwitch 添加负载均衡功能。 VPP 运行在用户空间,这意味着 VPP 的差距不需要更改 Linux Kernel 的代码。在 DPDK 的轮询模式驱动程序PMD和环形缓冲区的支持下, VPP 把中断放在优化软件和硬件接口上,旨在通过减少数据流/转发表缓存的未命中数、来增加转发平面吞吐量,同时使用并行方式替换标准创新数据报文处理。VPP 具有丰富的基础功能:2. VPP 软件框架VPP 软件模块如下所示:VPP INFRA 基础设施层INFRA 保护核心库的源代码,是一系列基本 C 服务库的集合,提供了高性能的数据结构,例如:Vector、Rings、Hashing、Timers、Bitmaps、Pools、Hashes 以及一些基本库函数。VLIB 矢量处理库层VLIB 是一个矢量处理库,提供对Vector的处理函数,提供各种对 Application 的管理功能,包括, Buffers 管理、 Graph Node 管理、多线程支持 、数据包跟踪、计数器等功能,还实现 debug CLI 功能。Plugins 差距 App 层VPP 内建丰富的数据平面差距集合,在VPP 中新建一个自定义的 Plugin 插件也很简单。dpdk/网络协议栈/vpp/OvS/DDos/SDN/NFV/虚拟化/高性能DPDK/VPP 学习资料、教学视频和学习路线图 有需要的可以自行添加 学习交流群编辑于 2022-03-14 21:15dpdkVPP虚拟化​赞同 4​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录《dpdk/网络虚拟化技术》《dpdk/网络协议栈》

有没有开源的虚拟路由器?有,VPP了解一下 - 知乎

有没有开源的虚拟路由器?有,VPP了解一下 - 知乎首发于网络技术、通达天下切换模式写文章登录/注册有没有开源的虚拟路由器?有,VPP了解一下铁军​​新华三技术有限公司 智动远程运维服务专家正文共:3942 字 10 图,预估阅读时间:10分钟VPP(Vector Packet Processing,矢量包处理)平台是一个可扩展的开源框架,提供开箱即用的网络交换机或路由器的功能。VPP技术基于Cisco产品的成熟技术,是思科矢量包处理 (VPP) 技术的开源版本:一种可以在商用CPU上运行的高性能包处理堆栈。传统的标量处理方法是对单个数据包的处理,存在高延迟的问题。为了推动网络的可扩展性,VPP读取网络I/O层中最大的可用数据包扇区。VPP不是在具有多个节点的整个图中单独处理每个数据包,而是选择整个数据包矢量并将它们推送到一个图节点,然后再移动到下一个节点。由于先前从第一个矢量数据包中学习到指令,指令缓存然后适应该过程,使得剩余数据包的处理速度更快。这样一来,VPP可以一次处理多个数据包,有降低延迟的特性。这种VPP处理的好处是高性能、技术成熟、模块化、灵活性以及功能集丰富。VPP是由Linux基金会支持的开源框架,是快速数据项目(http://FD.io)的一部分。VPP 的许多底层功能使用数据平面开发套件设备驱动程序和库,此功能被分离到VPP的可选插件中。它是一种模块化设计,该框架允许任何人“插入”新的图形节点,而无需更改核心/内核代码。模块化、灵活且可扩展VPP 平台建立在“数据包处理图”之上。这种模块化方法意味着任何人都可以“插入”新的图形节点。这使得可扩展性变得相当简单,这意味着可以为特定目的定制插件。该插件如何发挥作用?在运行时,VPP 平台从RX环中抓取所有可用的数据包,形成一个数据包矢量。数据包处理图逐个节点(包括插件)应用于整个数据包矢量。图节点小且模块化。图节点是松散耦合的。这使得引入新的图节点变得容易。它还使得重新连接现有图形节点变得相对容易。插件可以引入新的图节点或重新排列数据包处理图,还可以独立于VPP源代码树构建插件。这意味着可以将其视为独立组件,可以通过将插件添加到插件目录来安装插件。VPP平台可用于构建任何类型的数据包处理应用程序,可以用作负载均衡器、防火墙、IDS 或主机堆栈的基础,还可以创建应用程序的组合。例如,您可以向 vSwitch 添加负载均衡。引擎在纯用户空间中运行。这意味着插件不需要更改核心代码。可以扩展数据包处理引擎的功能,而无需更改在内核级别运行的代码。通过创建插件,任何人都可以通过以下方式扩展功能:新的自定义图形节点图节点的重新排列新的低级 API功能丰富全套图形节点允许构建各种网络设备工作负载。在高层次上,该平台提供:路由、网桥条目的快速查找表任意 n 元组分类器开箱即用的生产质量交换机/路由器功能以下是 VPP 平台提供的功能摘要:为什么叫矢量处理?顾名思义,VPP 使用矢量处理而不是标量处理。标量包处理是指一次处理一个包,这种较旧的传统方法需要处理中断,并遍历调用堆栈(a 调用 b 调用 c...从嵌套调用中返回返回...然后从中断返回)。然后,该过程执行以下 3 件事之一:不处理、丢弃或重写/转发数据包。传统标量数据包处理的问题是:抖动发生在 I-cache 中每个数据包都会导致一组相同的 I-cache 未命中除了提供更大的缓存之外,没有解决上述问题的方法相比之下,矢量处理一次处理多个数据包。矢量方法的好处之一是它修复了 I-cache 颠簸问题。它还减轻了依赖读取延迟问题(预取消除了延迟)。这种方法修复了与堆栈地址上的堆栈深度/D 缓存未命中相关的问题。它改善了“电路时间”。“电路”是从设备 RX 环中抓取所有可用数据包的循环,形成一个“帧”(矢量),由按 RX 顺序的数据包索引组成,通过节点的有向图运行数据包,然后返回到 RX电路。随着数据包处理的继续,电路时间会根据提供的负载达到稳定的平衡。随着矢量大小的增加,每个数据包的处理成本会降低,因为您将 I-cache 未命中分摊到更大的 N 上。用例示例:VPP 作为 vSwitch/vRouterVPP 平台的用例之一是将其实现为虚拟交换机或路由器。以下部分描述了可以使用 VPP 平台创建的可能实现的示例。有关其他可能用例的更深入描述,请参阅用例列表。您可以使用VPP平台创建开箱即用的虚拟交换机(vSwitch)和虚拟路由器 (vRouter)。VPP 平台允许您通过命令行界面(command-line interface,CLI)管理这些应用程序的某些功能和配置。切换应用程序可以创建的一些功能包括:桥接域端口(包括隧道端口)将端口连接到桥接域程序 ARP 终止路由应用程序可以创建的一些功能包括:虚拟路由和转发(Virtual Routing and Forwarding,VRF)表(以千计)路由(以百万计)本地可编程性一种方法是实现VPP应用程序以与本地环境(Linux 主机或容器)内的外部应用程序通信,通信将通过低级API进行。这种方法提供了一个完整的、功能丰富的解决方案,它简单而高性能。例如,期望 500k 路由/秒的性能收益是合理的。这种方法利用了使用共享内存/消息队列的优势。该实现位于设备或容器的本地,所有 CLI 任务都可以通过 API 调用来完成。VPP 平台的当前实现为 C 客户端和 Java 客户端生成低级绑定。将来可能会为其他编程语言的绑定提供支持。远程可编程性另一种方法是通过高级 API 使用数据平面管理代理。如图所示,数据平面管理代理可以通过低级 API 与 VPP 应用程序(引擎)对话。这可以在一个盒子(或 VM 或容器)中本地运行。盒子(或容器)将通过某种形式的绑定公开更高级别的 API。这是一种特别灵活的方法,因为 VPP 平台不强制使用特定的数据平面管理代理。此外,VPP 平台不会将通信限制为仅一个高级API,任何人都可以携带数据平面管理代理。这允许您将高级API/数据平面管理代理和实现与VPP应用程序的特定需求相匹配。示例数据平面管理代理使用高级API的一个示例是将VPP平台实现为运行本地ODL实例(Honeycomb)的机器上的应用程序。您可以在生成的Java绑定上使用低级API与VPP应用程序通信,并通过netconf/restconf NB公开Yang模型。这将是实现桥接域的一种方式。VPP的主要特征一些主要特征包括:与在内核中运行类似的数据包处理相比,改进的容错和ISSU:崩溃很少需要重新启动进程软件更新不需要系统重启开发环境比类似的内核代码更易于使用和调试用户空间调试工具(gdb、valgrind、wireshark)利用广泛可用的内核模块(uio、igb_uio):DMA 安全内存作为 Linux 用户空间进程运行:相同的映像在 VM、Linux 容器或主机内核中工作KVM 和 ESXi:通过 PCI 直接映射的网卡Vhost-user、netmap、virtio 半虚拟化 NICTun/tap 驱动程序DPDK 轮询模式设备驱动程序VPP与DPDK集成,支持现有的NIC设备,包括:Intel i40e、Intel ixgbe 物理和虚拟功能、Intel e1000、virtio、vhost-user、Linux TAP惠普定制的英特尔 Niantic MAC/PHY思科VIC考虑的安全问题:思科安全团队进行了广泛的白盒测试图像段基地址随机化共享内存段基地址随机化堆栈边界检查调试 CLI“chroot”数据包处理的矢量方法已被证明是主要架构上的主要转发/注入路径。支持的架构VPP平台支持:x86/64支持的封装模型VPP 平台支持在以下操作系统上安装软件包:DebianUbuntu 16.04Centos 7.3性能期望这种 VPP 实现的好处之一是它在相对低功耗的计算上的高性能。这种高水平的性能基于以下亮点:用于商用硬件的高性能用户空间网络堆栈主机、虚拟机、Linux 容器的相同代码集成 vhost-user virtio 后端,用于高速 VM 到 VM 连接L2 和 L3 功能,多重封装利用同类最佳的开源驱动技术:DPDK可使用插件扩展通过基于标准的 API 的控制平面/编排平面性能指标VPP 平台已被证明可提供以下近似性能指标:单个x86_64内核,性能可达几MPPS单个物理主机,支持>100Gbps全双工多核扩展基准示例(在UCS-C240 M3,3.5 GHz,所有内存通道转发,简单的 ipv4 转发):1 核:9 MPPS 输入+输出2 核:13.4 MPPS 输入+输出4 核:20.0 MPPS 输入+输出10GE*2、CPU*1、L2 NIC-to_NIC 的 NDR 速率下图显示了 NDR 速率:2个10GE接口,1核CPU,网卡到网卡的二层转发。10GE*2、CPU*1、L2 网卡到虚拟机/虚拟机到虚拟机的 NDR 速率下图显示了 NDR 速率:2个10GE接口,1核CPU,网卡到虚拟机/虚拟机到虚拟机的二层转发。笔记虚拟网络基础设施效率基准仅每个连接的所有测试,单核具有更多连接、更多内核的潜在更高性能最新软件:OVSDPDK 2.4.0、VPP 09/2015NDR 对 VPP 与 OVSDPDK 进行评级下图显示了与开源和商业报告相比的 VPP 性能。这些速率反映了在具有 E5-2698v3 2x16C 2.3GHz 的 Haswell x86 平台上测试的 VPP 和 OVSDPDK 性能。该图显示了12个10GE接口、16核CPU、IPv4的 NDR 速率。长按二维码关注我们吧【科普文】为什么无线速率分144M、300M、866M?怎么来的?脚本案例来了!一台初始化配置的MSR810-W快速满足业务上线的4个要求私有互联网的地址分配MPLS 流量工程要求MPLS小实验:通过FEC标签接受控制策略配置LSP地址重叠时,用户如何通过NAT访问对端IP网络?发布于 2021-12-24 20:13路由器开源开源社区​赞同 6​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录网络技术、通达天下涵盖了从入门到高级的所有网络技术铁军哥的服务器都是2020年疫情开始时我买的二手服务器

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FDio/vpp

This commit does not belong to any branch on this repository, and may belong to a fork outside of the repository.

 masterBranchesTagsGo to fileCodeFolders and filesNameNameLast commit messageLast commit dateLatest commit History13,411 Commits.github/workflows.github/workflows  build-databuild-data  build-rootbuild-root  build/externalbuild/external  docsdocs  extrasextras  srcsrc  testtest  .clang-format.clang-format  .clang-tidy.clang-tidy  .git_commit_template.txt.git_commit_template.txt  .gitignore.gitignore  .gitreview.gitreview  INFO.yamlINFO.yaml  LICENSELICENSE  MAINTAINERSMAINTAINERS  MakefileMakefile  README.mdREADME.md  configureconfigure  View all filesRepository files navigationREADMEApache-2.0 licenseVector Packet Processing

Introduction

The VPP platform is an extensible framework that provides out-of-the-box

production quality switch/router functionality. It is the open source version

of Cisco's Vector Packet Processing (VPP) technology: a high performance,

packet-processing stack that can run on commodity CPUs.

The benefits of this implementation of VPP are its high performance, proven

technology, its modularity and flexibility, and rich feature set.

For more information on VPP and its features please visit the

FD.io website and

What is VPP? pages.

Changes

Details of the changes leading up to this version of VPP can be found under

doc/releasenotes.

Directory layout

Directory name

Description

build-data

Build metadata

build-root

Build output directory

docs

Sphinx Documentation

dpdk

DPDK patches and build infrastructure

extras/libmemif

Client library for memif

src/examples

VPP example code

src/plugins

VPP bundled plugins directory

src/svm

Shared virtual memory allocation library

src/tests

Standalone tests (not part of test harness)

src/vat

VPP API test program

src/vlib

VPP application library

src/vlibapi

VPP API library

src/vlibmemory

VPP Memory management

src/vnet

VPP networking

src/vpp

VPP application

src/vpp-api

VPP application API bindings

src/vppinfra

VPP core library

src/vpp/api

Not-yet-relocated API bindings

test

Unit tests and Python test harness

Getting started

In general anyone interested in building, developing or running VPP should

consult the VPP wiki for more complete

documentation.

In particular, readers are recommended to take a look at [Pulling, Building,

Running, Hacking, Pushing](https://wiki.fd.io/view/VPP/Pulling,_Building,_Run

ning,_Hacking_and_Pushing_VPP_Code) which provides extensive step-by-step

coverage of the topic.

For the impatient, some salient information is distilled below.

Quick-start: On an existing Linux host

To install system dependencies, build VPP and then install it, simply run the

build script. This should be performed a non-privileged user with sudo

access from the project base directory:

./extras/vagrant/build.sh

If you want a more fine-grained approach because you intend to do some

development work, the Makefile in the root directory of the source tree

provides several convenience shortcuts as make targets that may be of

interest. To see the available targets run:

make

Quick-start: Vagrant

The directory extras/vagrant contains a VagrantFile and supporting

scripts to bootstrap a working VPP inside a Vagrant-managed Virtual Machine.

This VM can then be used to test concepts with VPP or as a development

platform to extend VPP. Some obvious caveats apply when using a VM for VPP

since its performance will never match that of bare metal; if your work is

timing or performance sensitive, consider using bare metal in addition or

instead of the VM.

For this to work you will need a working installation of Vagrant. Instructions

for this can be found [on the Setting up Vagrant wiki page]

(https://wiki.fd.io/view/DEV/Setting_Up_Vagrant).

More information

Several modules provide documentation, see @subpage user_doc for more

end-user-oriented information. Also see @subpage dev_doc for developer notes.

Visit the VPP wiki for details on more

advanced building strategies and other development notes.

About

No description, website, or topics provided.

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vpp傻瓜编程中文字幕精校版(三)_哔哩哔哩_bilibili

vpp傻瓜编程中文字幕精校版(三)_哔哩哔哩_bilibili 首页番剧直播游戏中心会员购漫画赛事投稿vpp傻瓜编程中文字幕精校版(三)

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2024-02-26 18:41:23

未经作者授权,禁止转载621分享VPP(Vector Packet Processing)是一个高性能、可扩展的数据平面处理框架,旨在用于构建网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)解决方案。它提供了一套模块化的软件包,可以在通用硬件上实现快速数据包转发和处理。VPP采用了基于图的数据结构,利用向量处理器和多核架构的优势,实现了出色的数据包处理性能。它支持多种网络协议,如IPv4、IPv6、TCP、UDP等,同时提供了丰富的插件和扩展功能,可用于构建各种网络功能,如路由、防火墙、负载均衡等。VPP由Linux基金会主导的FD.io项目维护和发展,得到了业界和社区的广泛支持。

该课程是针对VPP(Vector Packet Processing)的基础库和功能进行深入探讨的。课程内容分为六个部分:

1. VPP基础库Vector介绍:介绍Vector库的主要操作宏和函数。

2. VPP基础库Pool、BIHASH、Bitamp、Heap介绍:详细介绍这些基础库的功能和用法。

3. VPP基础库Format及Unformat介绍及实例演示:介绍Format和Unformat库的功能,并通过实例演示来说明用法。

4. VPP基础库Event Logger介绍及对VPP基础库使用总结:介绍Event Logger库的作用,并总结对VPP基础库的使用方法。

5. VLIB库中Node的介绍:详细介绍VLIB库中Node的功能和用法,并通过演示示例进行讲解。

6. VLIB Buffer的介绍:最后介绍VLIB Buffer的情况。

整个课程对VPP中最基础部分进行了全方位的介绍,是进行VPP开发过程中不可绕过的基础内容。

作者Pierre Pfister是思科CTAO组织的软件工程师。他是IETF(homenet、6man、bier和hackathons)的积极参与者和作者,也是在OpenWrt平台上共同开发HNCP参考实现hnetd的开发者之一。他现在是FD.io的VPP-Sandbox项目的贡献者,并且是VPP项目的活跃贡献者。

在课程讲解过程中,通过作者自己的开发经验,详细讲解了自己的理解及开发过程中遇到的一些问题,是VPP开发不可多得的学习资料。由于本教程为英文对话,特对该视频做了中文字幕处理,以方便国内开发者更方便的学习。2023年度科技榜单科技计算机技术中文字幕编程VPP必剪创作2024bilibili迎春会

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该课程是针对VPP(Vector Packet Processing)的基础库和功能进行深入探讨的。课程内容分为六个部分:

1. VPP基础库Vector介绍:介绍Vector库的主要操作宏和函数。

2. VPP基础库Pool、BIHASH、Bitamp、Heap介绍:详细介绍这些基础库的功能和用法。

3. VPP基础库Format及Unformat介绍及实例演示:介绍Format和Unformat库的功能,并通过实例演示来说明用法。

4. VPP基础库Event Logger介绍及对VPP基础库使用总结:介绍Event Logger库的作用,并总结对VPP基础库的使用方法。

5. VLIB库中Node的介绍:详细介绍VLIB库中Node的功能和用法,并通过演示示例进行讲解。

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VPP 编译、安装、使用及插件开发注意事项 - 知乎

VPP 编译、安装、使用及插件开发注意事项 - 知乎切换模式写文章登录/注册VPP 编译、安装、使用及插件开发注意事项老章鱼超越AI与AR,做些其他事情争取看我这一篇就搞定,不牵扯DPDK。全文省略sudo,自己根据情况加。介绍VPP(Vector Packet Processing)是思科旗下的一款可拓展的开源框架,提供容易使用的、高质量交换、路由功能的应用框架。说白了是用来处理网络协议的工具。VPP使用各种插件(Plugin)处理协议,每个插件可以在配置代码中指定接下来跟着的其他插件,可以是多个。插件处理逻辑会返回一个索引,就是前面指定的那些插件。这样,所有的插件就组成了一张图。高性能:VPP会把同类型的包放到数组(vector)中,提高CPU缓存命中率,并将此数组发送到系统指定的图路径上按节点依次执行。在x86平台通过SSE、AVX指令加速,在ARM平台通过NEON指令加速,在PowerPC平台通过AltiVec技术加速。Bihash实现了读写分离的高速检索表结构。二进制安装不需要编译等步骤,像其他软件一样安装。去官网找到源,再拉一个密钥,在apt/yum update一下,apt/yum install vpp,完成。版本较低。使用新版本内置DPDK,但默认运行不开启。默认运行大概是socket/af_packet吧,性能不是很高。如果你熟悉交换机指令,那很像。TAB自动补全,help帮助,show显示相关信息。大概让vpp跑通,你应该用命令创建网口,开启一主机到vpp的通道,一般用veth技术。例:创建虚拟网口连接到vpp内部建立通讯ip l add vhost type veth peer name vpp # 创建成对的虚拟网口vhost及vpp

ip l set vhost up

ip l set vpp up # 开启它俩

ip a add 10.0.0.1/24 dev vhost # 为主机侧指定ip地址VPP指令create host-interface name vpp # 创建主机接口,用vpp

set int state host-vpp up # host-vpp是vpp生成的,可以用show int确认名称

set int ip address host-vpp 10.0.0.2/24 # 指定ip地址

show int # 能看到接收发送的一些数据统计信息在主机用ping 10.0.0.2应该能通了,并且vpp里面通过show int能看到统计数据在变化主机通过tcpdump应该能抓到包插件编写请参照src/examples/sample_plugin/sample中的例子代码向下看插件初始化代码在sample.c/sample_init函数中。sample.c/VNET_FEATURE_INIT宏定义了前导节点及插入到哪个节点前面。默认ethernet-input,也就是适配器输入的前面。vnet_feature_enable_disable可以激活节点,参数1也有上一步arc_name中的值,没搞懂。但这步必须。vpp命令sample macswap 时被调用。node.c/VLIB_NODE_FN (sample_node)(vm,node,frame)是核心逻辑:node->cached_next_index可不用,只是缓冲了上一次调用此函数时传递到子节点的索引。frame->n_vectors是可以处理的包数量。from=vlib_frame_vector_args (frame)得到的是包指针数组的起始位置,注意是包指针,from[0]第一个包的指针,from[1]第二个包……vlib_get_next_frame (, , next_index, to_next, n_left_to_next)用来取你将要传给子节点的包数组信息,包括起始位置to_next(类似上一步的from),和剩余空间n_left_to_next(下一节点也不是空间无限的)如上,所以你会看到while(n_left_from>...&&n_left_to_next>...)这样的代码,保证本节点有剩余,预传递的下一节点有空间。b0=vlib_get_buffer (vm, from[0])能获取到包描述数据,是vpp修饰过的。我省略了bi0=from[0]。ip4_header_t* p1=vlib_buffer_get_current (b0)取到实际的包数据,前面的类型你可以根据业务需要改,这里是ipv4协议头,那么p1->src_address就能拿到ipv4的源地址。如果你是arp等其他包,这个头肯定不合适。(这一步不是sample的代码)vlib_validate_buffer_enqueue_x1这一步会验证数据,如果没有符合预期位置,会进行数据复制。我的业务把这里注释掉了,不调用也可以,只要给to_next写数据即可。vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next)数据提交到下一节点。与vlib_get_next_frame对应。 关于丢包操作:下面是丢包操作的核心代码,你可以搜索其他插件,里面有drop packet的注释。核心就是插件初始化时拿到error_drop这个节点的全局索引,需要丢包时,通过这个索引拿到目标包存放的地址,将需要丢的包塞进去,再vlib_put_frame_to_node。这一步你应该在自己的节点后面添加一个error_drop节点。f0 = vlib_get_frame_to_node (vm, xxx_main.error_drop_node_index);

to_next_of_drop = vlib_frame_vector_args (f0);

to_next_of_drop[0] = bi0;

f0->n_vectors = 1;

vlib_put_frame_to_node (vm, xxx_main.error_drop_node_index, f0);我认为,通过vlib_get_next_frame 取到error_drop的目标包地址再put_frame也是可以的标准的新建插件流程需要emacssudo apt install emacs$ cd ./src/plugins

$ ../../extras/emacs/make-plugin.sh

Plugin name: your_plugin_name

Dispatch type [dual or qs]: dual

OK...源码编译git clone https://gerrit.fd.io/r/vpp

cd vppVPP编译,clone后就三条命令需要编译插件例子代码的话:export SAMPLE_PLUGIN=yes,我的版本,需要手动把……/sample_plugin.so复制到……/vpp_plugins目录中。运行时,show plugins会看到,并且会有一个名为sample的命令。提示:make不要加sudo,否则export应用的环境变量不匹配。make install-deps

make install-ext-deps # 可能需要sudo

make build这个过程中要编译ipsec-mb,这需要超级大的内存,否则能把系统撑爆,是真的死机。虚拟机环境要预分配足够多的内存,如果你的系统有GUI最好把图形界面干掉:init 3,腾出来一点空间。准备30G磁盘空间是有必要的。注意:我是HyperV下的Ubuntu20.04,lspci/lshw无法查到PCI的地址,配置DPDK资料太少注意:Ubuntu22.04以后早期的VPP可能需要dh-systemd,但系统已经不存在这个软件包注意:VPP23.10稳定版,内网环境安装(不建议,最好外网装好再放入内网),需要提前下载好intel-ipsec-mb-1.3.tar.gz,dpdk-23.07.tar.xz,rdma-core-46.1.tar.gz,xdp-tools-1.2.9.tar.gz,quicly_0.1.4-vpp.tar.gz[已忘链接],meson-0.55.3.tar.gz[已忘链接],放到vpp/build/external/downloads/下,其中intel-ipsec-mb-1.3.tar.gz重命名为v1.3.tar.gz。make install-ext-deps需要sudo。进入build-root/install-vpp_debug-native/vpp中。./bin/vpp -c etc/vpp/startup.conf报错处理:couldn't open log /var/log/vpp/vpp.log 需要创建/var/log/vpp这个目录group vpp does not exist 注释掉startup.conf的unix -> gid vpp 和api-segment整段会阻塞式运行。build-root/install-vpp_debug-native/vpp/bin/vppctl 是客户端,可输入命令。编辑于 2024-02-22 16:53・IP 属地江苏软件开发可信计算VPP​赞同 7​​1 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

vpp 软件架构介绍-腾讯云开发者社区-腾讯云

软件架构介绍-腾讯云开发者社区-腾讯云dpdk-vpp源码解读vpp 软件架构介绍关注作者腾讯云开发者社区文档建议反馈控制台首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动文章/答案/技术大牛搜索搜索关闭发布登录/注册首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动返回腾讯云官网dpdk-vpp源码解读首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动返回腾讯云官网社区首页 >专栏 >vpp 软件架构介绍vpp 软件架构介绍dpdk-vpp源码解读关注发布于 2023-03-07 17:04:592.4K0发布于 2023-03-07 17:04:59举报文章被收录于专栏:DPDK VPP源码分析DPDK VPP源码分析 接触fd.io/vpp有大概一年半的时间了,在vpp框架基础上也做过不少项目。端口镜像及流镜像抓包功能;基于dpdk acl/ring/meter模块实现vpp的qos功能;基于dpdk模块优化实现ipv4 报文重组功能;gre、IPsec等overlay隧道等等。对Vpp的框架也有一些了解但谈不上深入。因为公司业务调整,最近也要换一份工作,后面很有可能不再基于vpp二次开发。今天参考vpp官网文档,也做一个简单的总结吧。vpp简介 VPP:(the vector packet processor)是一个可扩展框架,可提供开箱即用的交换机/路由器功能。是Linux基金会下开源项目FD.io的一个子项目,由思科贡献的开源版本,目前是FD.io的最核心的项目。 VPP是一个模块化和可扩展的软件框架,用于创建网络数据面应用程序。更重要的是,VPP代码为现代通用处理器平台(x86、ARM、PowerPC等)而生,并把重点放在优化软件和硬件接口上,以便用于实时的网络输入输出操作和报文处理。 为了提高性能,vpp数据平面是由转发节点的有向图组成,这些节点在每次调用时处理多个数据包。这种模式支持各种微处理器优化:流水线处理和预取功能降低依赖数据的读取延迟,固有的I-cache阶段行为,向量指令。除了硬件输入和硬件输出节点,整个转发图都是可移植的代码。模块化设计框架允许任何人“插入”新的图形节点,而不需要更改核心/内核代码。 VPP一次从网卡的硬件队列Rx ring收到多个数据包,组成一个Packet vector,借助于报文处理图Packet processing graph来实现数据面转发业务处理流程。图中graph node把业务流程分解为一个个先后连接的业务node,每个业务node完成特定功能后流转到下个node处理。基于这种graph node的组织方式,使我们可以根据业务需求,通过plugin方式插入新的node节点或重新排列graph node,扩展非常方便,不会影响原有核心处理流程。 基于vector packet处理可以有效解决i-cache的抖动问题;向量报文进行预取可以解决读时延问题。多报文处理有效提升性能。

Vpp 分层实现 1、VPP Infra ( VPP infrastructure layer 基础结构层) 提供一些基本的通用的功能函数库:包括内存管理,向量操作,hash, timer、pool、bimap等 2、Vlib (vector processing library)主要提供基本的应用管理库:buffer管理,graph node管理,线程,CLI,trace等 3、Vnet (vpp network stack)提供网络资源能力:比如设备,L2,L3,L4功能,session管理,控制管理,流量管理等。 4、 Plugins

主要为实现一些功能,在程序启动的时候加载,一般情况下会在插件中加入一些node节点去实现相关功能,比如qos、nat等。Vpp add plugins vpp给开发者提供了一套工具,自动生成plugins框架,并将其添加到vpp框架中。我们可以使用extras/emacs目录下的脚本文件make-plugin.sh来自动生成plugins文件和 大概介绍一下生成文件及流程,具体的可以查询开发者文档。$ yum intall emacs #需要提前安装emacs工具

$ cd ./src/plugins #进入plugins目录下

$ ../../extras/emacs/make-plugin.sh #执行make-plugin.sh 脚本文件

Loading /scratch/vpp-docs/extras/emacs/tunnel-c-skel.el (source)...

Loading /scratch/vpp-docs/extras/emacs/tunnel-decap-skel.el (source)...

Loading /scratch/vpp-docs/extras/emacs/tunnel-encap-skel.el (source)...

Loading /scratch/vpp-docs/extras/emacs/tunnel-h-skel.el (source)...

Loading /scratch/vpp-docs/extras/emacs/elog-4-int-skel.el (source)...

Loading /scratch/vpp-docs/extras/emacs/elog-4-int-track-skel.el (source)...

Loading /scratch/vpp-docs/extras/emacs/elog-enum-skel.el (source)...

Loading /scratch/vpp-docs/extras/emacs/elog-one-datum-skel.el (source)...

Plugin name: myplugin #plugin 目录名称

Dispatch type [dual or qs]: dual # node.c 文件种是否生成处理函数。

(Shell command succeeded with no output)

OK...

$ cd ./myplugin #进入myplugin目录查看生成的文件

$ ls

CMakeLists.txt myplugin.c myplugin_periodic.c setup.pg

myplugin_all_api_h.h myplugin.h myplugin_test.c

myplugin.api myplugin_msg_enum.h node.c复制vpp api机制介绍

下图是Vpp和vat交互流程:

(api详细介绍参考资料:

https://segmentfault.com/a/1190000019613730)

本章节主要介绍vppapigen 生成编译所需要的头文件。以上面plugin目录文件,通过myplugin.api文件生成编译所需要的c文件与h文件。[root@localhost myplugin]# ../../tools/vppapigen/vppapigen --includedir /root/vpp/src --outputdir . --input myplugin.api --output myplugin.api.h

[root@localhost myplugin]# ls

CMakeLists.txt myplugin.api.c myplugin.api.h myplugin.api_types.h myplugin.h myplugin_test.c setup.pg

myplugin.api myplugin.api_enum.h myplugin.api_test.c myplugin.c myplugin_periodic.c node.c复制总结: 本文主要介绍了vpp基本的软件架构,以及plugin文件生成工具使用及vppapigen工具的简单使用。本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自微信公众号。原始发表:2020-08-08,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除node.js数据结构api缓存本文分享自 DPDK VPP源码分析 微信公众号,前往查看如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!node.js数据结构api缓存评论登录后参与评论0 条评论热度最新登录 后参与评论推荐阅读LV.关注文章0获赞0领券社区专栏文章阅读清单互动问答技术沙龙技术视频团队主页腾讯云TI平台活动自媒体分享计划邀请作者入驻自荐上首页技术竞赛资源技术周刊社区标签开发者手册开发者实验室关于社区规范免责声明联系我们友情链接腾讯云开发者扫码关注腾讯云开发者领取腾讯云代金券热门产品域名注册云服务器区块链服务消息队列网络加速云数据库域名解析云存储视频直播热门推荐人脸识别腾讯会议企业云CDN加速视频通话图像分析MySQL 数据库SSL 证书语音识别更多推荐数据安全负载均衡短信文字识别云点播商标注册小程序开发网站监控数据迁移Copyright © 2013 - 2024 Tencent Cloud. All Rights Reserved. 腾讯云 版权所有 深圳市腾讯计算机系统有限公司 ICP备案/许可证号:粤B2-20090059 深公网安备号 44030502008569腾讯云计算(北京)有限责任公司 京ICP证150476号 |  京ICP备11018762号 | 京公网安备号11010802020287问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档Copyright © 2013 - 2024 Tencent Cloud.All Rights Reserved. 腾讯云 版权所有登录 后参与评论00

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VPP架构与高性能编程(二)_哔哩哔哩_bilibili 首页番剧直播游戏中心会员购漫画赛事投稿VPP架构与高性能编程(二)

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2024-03-05 20:16:57

未经作者授权,禁止转载2投币1分享视频讲解者为Damjan Marion, 是fd.io VPP(Vector Packet Processing)项目的committer和主要贡献者之一。VPP IPSec和IKEv2实现的原始作者,也负责加密后端、IA32上的本地AES-GCM和AES-CBC实现以及多个VPP本地设备驱动程序(vhost-user、intel AVF、tap、memif、marvell PP2、netmap等)。科技计算机技术中文字幕编程VPP必剪创作

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