11c7420ed50269596b66767ab6204a8db23ac2d2
[dpdk.git] / doc / guides / nics / ice.rst
1 ..  SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2     Copyright(c) 2018 Intel Corporation.
3
4 ICE Poll Mode Driver
5 ======================
6
7 The ice PMD (**librte_net_ice**) provides poll mode driver support for
8 10/25/50/100 Gbps IntelĀ® Ethernet 810 Series Network Adapters based on
9 the Intel Ethernet Controller E810.
10
11
12 Prerequisites
13 -------------
14
15 - Follow the DPDK :ref:`Getting Started Guide for Linux <linux_gsg>` to setup the basic DPDK environment.
16
17 - To get better performance on Intel platforms, please follow the "How to get best performance with NICs on Intel platforms"
18   section of the :ref:`Getting Started Guide for Linux <linux_gsg>`.
19
20 Pre-Installation Configuration
21 ------------------------------
22
23
24 Runtime Config Options
25 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
26
27 - ``Safe Mode Support`` (default ``0``)
28
29   If driver failed to load OS package, by default driver's initialization failed.
30   But if user intend to use the device without OS package, user can take ``devargs``
31   parameter ``safe-mode-support``, for example::
32
33     -w 80:00.0,safe-mode-support=1
34
35   Then the driver will be initialized successfully and the device will enter Safe Mode.
36   NOTE: In Safe mode, only very limited features are available, features like RSS,
37   checksum, fdir, tunneling ... are all disabled.
38
39 - ``Generic Flow Pipeline Mode Support`` (default ``0``)
40
41   In pipeline mode, a flow can be set at one specific stage by setting parameter
42   ``priority``. Currently, we support two stages: priority = 0 or !0. Flows with
43   priority 0 located at the first pipeline stage which typically be used as a firewall
44   to drop the packet on a blacklist(we called it permission stage). At this stage,
45   flow rules are created for the device's exact match engine: switch. Flows with priority
46   !0 located at the second stage, typically packets are classified here and be steered to
47   specific queue or queue group (we called it distribution stage), At this stage, flow
48   rules are created for device's flow director engine.
49   For none-pipeline mode, ``priority`` is ignored, a flow rule can be created as a flow director
50   rule or a switch rule depends on its pattern/action and the resource allocation situation,
51   all flows are virtually at the same pipeline stage.
52   By default, generic flow API is enabled in none-pipeline mode, user can choose to
53   use pipeline mode by setting ``devargs`` parameter ``pipeline-mode-support``,
54   for example::
55
56     -w 80:00.0,pipeline-mode-support=1
57
58 - ``Protocol extraction for per queue``
59
60   Configure the RX queues to do protocol extraction into mbuf for protocol
61   handling acceleration, like checking the TCP SYN packets quickly.
62
63   The argument format is::
64
65       -w 18:00.0,proto_xtr=<queues:protocol>[<queues:protocol>...]
66       -w 18:00.0,proto_xtr=<protocol>
67
68   Queues are grouped by ``(`` and ``)`` within the group. The ``-`` character
69   is used as a range separator and ``,`` is used as a single number separator.
70   The grouping ``()`` can be omitted for single element group. If no queues are
71   specified, PMD will use this protocol extraction type for all queues.
72
73   Protocol is : ``vlan, ipv4, ipv6, ipv6_flow, tcp, ip_offset``.
74
75   .. code-block:: console
76
77     dpdk-testpmd -w 18:00.0,proto_xtr='[(1,2-3,8-9):tcp,10-13:vlan]'
78
79   This setting means queues 1, 2-3, 8-9 are TCP extraction, queues 10-13 are
80   VLAN extraction, other queues run with no protocol extraction.
81
82   .. code-block:: console
83
84     dpdk-testpmd -w 18:00.0,proto_xtr=vlan,proto_xtr='[(1,2-3,8-9):tcp,10-23:ipv6]'
85
86   This setting means queues 1, 2-3, 8-9 are TCP extraction, queues 10-23 are
87   IPv6 extraction, other queues use the default VLAN extraction.
88
89   The extraction metadata is copied into the registered dynamic mbuf field, and
90   the related dynamic mbuf flags is set.
91
92   .. table:: Protocol extraction : ``vlan``
93
94    +----------------------------+----------------------------+
95    |           VLAN2            |           VLAN1            |
96    +======+===+=================+======+===+=================+
97    |  PCP | D |       VID       |  PCP | D |       VID       |
98    +------+---+-----------------+------+---+-----------------+
99
100   VLAN1 - single or EVLAN (first for QinQ).
101
102   VLAN2 - C-VLAN (second for QinQ).
103
104   .. table:: Protocol extraction : ``ipv4``
105
106    +----------------------------+----------------------------+
107    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
108    +======+=======+=============+==============+=============+
109    |  Ver |Hdr Len|    ToS      |      TTL     |  Protocol   |
110    +------+-------+-------------+--------------+-------------+
111
112   IPHDR1 - IPv4 header word 4, "TTL" and "Protocol" fields.
113
114   IPHDR2 - IPv4 header word 0, "Ver", "Hdr Len" and "Type of Service" fields.
115
116   .. table:: Protocol extraction : ``ipv6``
117
118    +----------------------------+----------------------------+
119    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
120    +=====+=============+========+=============+==============+
121    | Ver |Traffic class|  Flow  | Next Header |   Hop Limit  |
122    +-----+-------------+--------+-------------+--------------+
123
124   IPHDR1 - IPv6 header word 3, "Next Header" and "Hop Limit" fields.
125
126   IPHDR2 - IPv6 header word 0, "Ver", "Traffic class" and high 4 bits of
127   "Flow Label" fields.
128
129   .. table:: Protocol extraction : ``ipv6_flow``
130
131    +----------------------------+----------------------------+
132    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
133    +=====+=============+========+============================+
134    | Ver |Traffic class|            Flow Label               |
135    +-----+-------------+-------------------------------------+
136
137   IPHDR1 - IPv6 header word 1, 16 low bits of the "Flow Label" field.
138
139   IPHDR2 - IPv6 header word 0, "Ver", "Traffic class" and high 4 bits of
140   "Flow Label" fields.
141
142   .. table:: Protocol extraction : ``tcp``
143
144    +----------------------------+----------------------------+
145    |           TCPHDR2          |           TCPHDR1          |
146    +============================+======+======+==============+
147    |          Reserved          |Offset|  RSV |     Flags    |
148    +----------------------------+------+------+--------------+
149
150   TCPHDR1 - TCP header word 6, "Data Offset" and "Flags" fields.
151
152   TCPHDR2 - Reserved
153
154   .. table:: Protocol extraction : ``ip_offset``
155
156    +----------------------------+----------------------------+
157    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
158    +============================+============================+
159    |       IPv6 HDR Offset      |       IPv4 HDR Offset      |
160    +----------------------------+----------------------------+
161
162   IPHDR1 - Outer/Single IPv4 Header offset.
163
164   IPHDR2 - Outer/Single IPv6 Header offset.
165
166   Use ``rte_net_ice_dynf_proto_xtr_metadata_get`` to access the protocol
167   extraction metadata, and use ``RTE_PKT_RX_DYNF_PROTO_XTR_*`` to get the
168   metadata type of ``struct rte_mbuf::ol_flags``.
169
170   The ``rte_net_ice_dump_proto_xtr_metadata`` routine shows how to
171   access the protocol extraction result in ``struct rte_mbuf``.
172
173 Driver compilation and testing
174 ------------------------------
175
176 Refer to the document :ref:`compiling and testing a PMD for a NIC <pmd_build_and_test>`
177 for details.
178
179 Features
180 --------
181
182 Vector PMD
183 ~~~~~~~~~~
184
185 Vector PMD for RX and TX path are selected automatically. The paths
186 are chosen based on 2 conditions.
187
188 - ``CPU``
189   On the X86 platform, the driver checks if the CPU supports AVX2.
190   If it's supported, AVX2 paths will be chosen. If not, SSE is chosen.
191
192 - ``Offload features``
193   The supported HW offload features are described in the document ice_vec.ini.
194   If any not supported features are used, ICE vector PMD is disabled and the
195   normal paths are chosen.
196
197 Malicious driver detection (MDD)
198 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
199
200 It's not appropriate to send a packet, if this packet's destination MAC address
201 is just this port's MAC address. If SW tries to send such packets, HW will
202 report a MDD event and drop the packets.
203
204 The APPs based on DPDK should avoid providing such packets.
205
206 Device Config Function (DCF)
207 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
208
209 This section demonstrates ICE DCF PMD, which shares the core module with ICE
210 PMD and iAVF PMD.
211
212 A DCF (Device Config Function) PMD bounds to the device's trusted VF with ID 0,
213 it can act as a sole controlling entity to exercise advance functionality (such
214 as switch, ACL) for the rest VFs.
215
216 The DCF PMD needs to advertise and acquire DCF capability which allows DCF to
217 send AdminQ commands that it would like to execute over to the PF and receive
218 responses for the same from PF.
219
220 .. _figure_ice_dcf:
221
222 .. figure:: img/ice_dcf.*
223
224    DCF Communication flow.
225
226 #. Create the VFs::
227
228       echo 4 > /sys/bus/pci/devices/0000\:18\:00.0/sriov_numvfs
229
230 #. Enable the VF0 trust on::
231
232       ip link set dev enp24s0f0 vf 0 trust on
233
234 #. Bind the VF0,  and run testpmd with 'cap=dcf' devarg::
235
236       dpdk-testpmd -l 22-25 -n 4 -w 18:01.0,cap=dcf -- -i
237
238 #. Monitor the VF2 interface network traffic::
239
240       tcpdump -e -nn -i enp24s1f2
241
242 #. Create one flow to redirect the traffic to VF2 by DCF::
243
244       flow create 0 priority 0 ingress pattern eth / ipv4 src is 192.168.0.2 \
245       dst is 192.168.0.3 / end actions vf id 2 / end
246
247 #. Send the packet, and it should be displayed on tcpdump::
248
249       sendp(Ether(src='3c:fd:fe:aa:bb:78', dst='00:00:00:01:02:03')/IP(src=' \
250       192.168.0.2', dst="192.168.0.3")/TCP(flags='S')/Raw(load='XXXXXXXXXX'), \
251       iface="enp24s0f0", count=10)
252
253 Sample Application Notes
254 ------------------------
255
256 Vlan filter
257 ~~~~~~~~~~~
258
259 Vlan filter only works when Promiscuous mode is off.
260
261 To start ``testpmd``, and add vlan 10 to port 0:
262
263 .. code-block:: console
264
265     ./app/dpdk-testpmd -l 0-15 -n 4 -- -i
266     ...
267
268     testpmd> rx_vlan add 10 0
269
270 Limitations or Known issues
271 ---------------------------
272
273 The Intel E810 requires a programmable pipeline package be downloaded
274 by the driver to support normal operations. The E810 has a limited
275 functionality built in to allow PXE boot and other use cases, but the
276 driver must download a package file during the driver initialization
277 stage.
278
279 The default DDP package file name is ice.pkg. For a specific NIC, the
280 DDP package supposed to be loaded can have a filename: ice-xxxxxx.pkg,
281 where 'xxxxxx' is the 64-bit PCIe Device Serial Number of the NIC. For
282 example, if the NIC's device serial number is 00-CC-BB-FF-FF-AA-05-68,
283 the device-specific DDP package filename is ice-00ccbbffffaa0568.pkg
284 (in hex and all low case). During initialization, the driver searches
285 in the following paths in order: /lib/firmware/updates/intel/ice/ddp
286 and /lib/firmware/intel/ice/ddp. The corresponding device-specific DDP
287 package will be downloaded first if the file exists. If not, then the
288 driver tries to load the default package. The type of loaded package
289 is stored in ``ice_adapter->active_pkg_type``.
290
291 A symbolic link to the DDP package file is also ok. The same package
292 file is used by both the kernel driver and the DPDK PMD.