diff mbox

[net-next,v2] net: ipv6: avoid overhead when no custom FIB rules are installed

Message ID 20170808182349.4987-1-vincent@bernat.im
State Accepted, archived
Delegated to: David Miller
Headers show

Commit Message

Vincent Bernat Aug. 8, 2017, 6:23 p.m. UTC
If the user hasn't installed any custom rules, don't go through the
whole FIB rules layer. This is pretty similar to f4530fa574df (ipv4:
Avoid overhead when no custom FIB rules are installed).

Using a micro-benchmark module [1], timing ip6_route_output() with
get_cycles(), with 40,000 routes in the main routing table, before this
patch:

    min=606 max=12911 count=627 average=1959 95th=4903 90th=3747 50th=1602 mad=821
    table=254 avgdepth=21.8 maxdepth=39
    value │                         ┊                            count
      600 │▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒                                         199
      880 │▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░                                      43
     1160 │▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                                  48
     1440 │▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                               43
     1720 │▒▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                          59
     2000 │▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                      50
     2280 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                    26
     2560 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                  31
     2840 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░               28
     3120 │▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░              17
     3400 │▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░             17
     3680 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░             8
     3960 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░           11
     4240 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░            6
     4520 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░           6
     4800 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░           9

After:

    min=544 max=11687 count=627 average=1776 95th=4546 90th=3585 50th=1227 mad=565
    table=254 avgdepth=21.8 maxdepth=39
    value │                         ┊                            count
      540 │▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒                                        201
      800 │▒▒▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░                                    63
     1060 │▒▒▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                               68
     1320 │▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                            39
     1580 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                         32
     1840 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                       32
     2100 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                    34
     2360 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                 33
     2620 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░               26
     2880 │▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░              22
     3140 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░              9
     3400 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░             8
     3660 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░             9
     3920 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░            8
     4180 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░           8
     4440 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░           8

At the frequency of the host during the bench (~ 3.7 GHz), this is
about a 100 ns difference on the median value.

A next step would be to collapse local and main tables, as in
0ddcf43d5d4a (ipv4: FIB Local/MAIN table collapse).

[1]: https://github.com/vincentbernat/network-lab/blob/master/lab-routes-ipv6/kbench_mod.c

Signed-off-by: Vincent Bernat <vincent@bernat.im>
Reviewed-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
---
 include/net/netns/ipv6.h |  1 +
 net/ipv6/fib6_rules.c    | 40 +++++++++++++++++++++++++++-------------
 net/ipv6/route.c         |  1 +
 3 files changed, 29 insertions(+), 13 deletions(-)

Comments

David Ahern Aug. 8, 2017, 7:10 p.m. UTC | #1
On 8/8/17 12:23 PM, Vincent Bernat wrote:
> If the user hasn't installed any custom rules, don't go through the
> whole FIB rules layer. This is pretty similar to f4530fa574df (ipv4:
> Avoid overhead when no custom FIB rules are installed).
> 
> Using a micro-benchmark module [1], timing ip6_route_output() with
> get_cycles(), with 40,000 routes in the main routing table, before this
> patch:
...
> At the frequency of the host during the bench (~ 3.7 GHz), this is
> about a 100 ns difference on the median value.
> 
> A next step would be to collapse local and main tables, as in
> 0ddcf43d5d4a (ipv4: FIB Local/MAIN table collapse).
> 
> [1]: https://github.com/vincentbernat/network-lab/blob/master/lab-routes-ipv6/kbench_mod.c
> 
> Signed-off-by: Vincent Bernat <vincent@bernat.im>
> Reviewed-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
> ---
>  include/net/netns/ipv6.h |  1 +
>  net/ipv6/fib6_rules.c    | 40 +++++++++++++++++++++++++++-------------
>  net/ipv6/route.c         |  1 +
>  3 files changed, 29 insertions(+), 13 deletions(-)
> 

LGTM.

Acked-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
David Miller Aug. 9, 2017, 4:40 a.m. UTC | #2
From: Vincent Bernat <vincent@bernat.im>

Date: Tue,  8 Aug 2017 20:23:49 +0200

> If the user hasn't installed any custom rules, don't go through the

> whole FIB rules layer. This is pretty similar to f4530fa574df (ipv4:

> Avoid overhead when no custom FIB rules are installed).

> 

> Using a micro-benchmark module [1], timing ip6_route_output() with

> get_cycles(), with 40,000 routes in the main routing table, before this

> patch:

> 

>     min=606 max=12911 count=627 average=1959 95th=4903 90th=3747 50th=1602 mad=821

>     table=254 avgdepth=21.8 maxdepth=39

>     value │                         ┊                            count

>       600 │▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒                                         199

>       880 │▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░                                      43

>      1160 │▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                                  48

>      1440 │▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                               43

>      1720 │▒▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                          59

>      2000 │▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                      50

>      2280 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                    26

>      2560 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                  31

>      2840 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░               28

>      3120 │▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░              17

>      3400 │▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░             17

>      3680 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░             8

>      3960 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░           11

>      4240 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░            6

>      4520 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░           6

>      4800 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░           9

> 

> After:

> 

>     min=544 max=11687 count=627 average=1776 95th=4546 90th=3585 50th=1227 mad=565

>     table=254 avgdepth=21.8 maxdepth=39

>     value │                         ┊                            count

>       540 │▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒                                        201

>       800 │▒▒▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░                                    63

>      1060 │▒▒▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                               68

>      1320 │▒▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                            39

>      1580 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                         32

>      1840 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                       32

>      2100 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                    34

>      2360 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░                 33

>      2620 │▒▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░               26

>      2880 │▒░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░              22

>      3140 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░              9

>      3400 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░             8

>      3660 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░             9

>      3920 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░            8

>      4180 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░           8

>      4440 │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░           8

> 

> At the frequency of the host during the bench (~ 3.7 GHz), this is

> about a 100 ns difference on the median value.

> 

> A next step would be to collapse local and main tables, as in

> 0ddcf43d5d4a (ipv4: FIB Local/MAIN table collapse).

> 

> [1]: https://github.com/vincentbernat/network-lab/blob/master/lab-routes-ipv6/kbench_mod.c

> 

> Signed-off-by: Vincent Bernat <vincent@bernat.im>

> Reviewed-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>


Looks great, applied, thanks!
diff mbox

Patch

diff --git a/include/net/netns/ipv6.h b/include/net/netns/ipv6.h
index abdf3b40303b..0e50bf3ed097 100644
--- a/include/net/netns/ipv6.h
+++ b/include/net/netns/ipv6.h
@@ -65,6 +65,7 @@  struct netns_ipv6 {
 	unsigned int		 ip6_rt_gc_expire;
 	unsigned long		 ip6_rt_last_gc;
 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
+	bool			 fib6_has_custom_rules;
 	struct rt6_info         *ip6_prohibit_entry;
 	struct rt6_info         *ip6_blk_hole_entry;
 	struct fib6_table       *fib6_local_tbl;
diff --git a/net/ipv6/fib6_rules.c b/net/ipv6/fib6_rules.c
index 2f29e4e33bd3..b240f24a6e52 100644
--- a/net/ipv6/fib6_rules.c
+++ b/net/ipv6/fib6_rules.c
@@ -63,19 +63,32 @@  unsigned int fib6_rules_seq_read(struct net *net)
 struct dst_entry *fib6_rule_lookup(struct net *net, struct flowi6 *fl6,
 				   int flags, pol_lookup_t lookup)
 {
-	struct fib_lookup_arg arg = {
-		.lookup_ptr = lookup,
-		.flags = FIB_LOOKUP_NOREF,
-	};
-
-	/* update flow if oif or iif point to device enslaved to l3mdev */
-	l3mdev_update_flow(net, flowi6_to_flowi(fl6));
-
-	fib_rules_lookup(net->ipv6.fib6_rules_ops,
-			 flowi6_to_flowi(fl6), flags, &arg);
-
-	if (arg.result)
-		return arg.result;
+	if (net->ipv6.fib6_has_custom_rules) {
+		struct fib_lookup_arg arg = {
+			.lookup_ptr = lookup,
+			.flags = FIB_LOOKUP_NOREF,
+		};
+
+		/* update flow if oif or iif point to device enslaved to l3mdev */
+		l3mdev_update_flow(net, flowi6_to_flowi(fl6));
+
+		fib_rules_lookup(net->ipv6.fib6_rules_ops,
+				 flowi6_to_flowi(fl6), flags, &arg);
+
+		if (arg.result)
+			return arg.result;
+	} else {
+		struct rt6_info *rt;
+
+		rt = lookup(net, net->ipv6.fib6_local_tbl, fl6, flags);
+		if (rt != net->ipv6.ip6_null_entry && rt->dst.error != -EAGAIN)
+			return &rt->dst;
+		ip6_rt_put(rt);
+		rt = lookup(net, net->ipv6.fib6_main_tbl, fl6, flags);
+		if (rt->dst.error != -EAGAIN)
+			return &rt->dst;
+		ip6_rt_put(rt);
+	}
 
 	dst_hold(&net->ipv6.ip6_null_entry->dst);
 	return &net->ipv6.ip6_null_entry->dst;
@@ -245,6 +258,7 @@  static int fib6_rule_configure(struct fib_rule *rule, struct sk_buff *skb,
 	rule6->dst.plen = frh->dst_len;
 	rule6->tclass = frh->tos;
 
+	net->ipv6.fib6_has_custom_rules = true;
 	err = 0;
 errout:
 	return err;
diff --git a/net/ipv6/route.c b/net/ipv6/route.c
index aba07fce67fb..7ecbe5eb19f8 100644
--- a/net/ipv6/route.c
+++ b/net/ipv6/route.c
@@ -3934,6 +3934,7 @@  static int __net_init ip6_route_net_init(struct net *net)
 			 ip6_template_metrics, true);
 
 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
+	net->ipv6.fib6_has_custom_rules = false;
 	net->ipv6.ip6_prohibit_entry = kmemdup(&ip6_prohibit_entry_template,
 					       sizeof(*net->ipv6.ip6_prohibit_entry),
 					       GFP_KERNEL);