2639ae239239f5fa2bf73a2e846ddfcba5b3c1e1
[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_pmd_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 - Identifying your adapter using `Intel Support
16   <http://www.intel.com/support>`_ and get the latest NVM/FW images.
17
18 - Follow the DPDK :ref:`Getting Started Guide for Linux <linux_gsg>` to setup the basic DPDK environment.
19
20 - To get better performance on Intel platforms, please follow the "How to get best performance with NICs on Intel platforms"
21   section of the :ref:`Getting Started Guide for Linux <linux_gsg>`.
22
23 Recommended Matching List
24 -------------------------
25
26 It is highly recommended to upgrade the ice kernel driver and firmware and
27 DDP packages to avoid the compatibility issues with ice PMD. Here is the
28 suggested matching list.
29
30    +----------------------+-----------------------+------------------+----------------+-------------------+
31    |     DPDK version     | Kernel driver version | Firmware version | DDP OS Package | DDP COMMS Package |
32    +======================+=======================+==================+================+===================+
33    |        19.11         |        0.12.25        |     1.1.16.39    |      1.3.4     |       1.3.10      |
34    +----------------------+-----------------------+------------------+----------------+-------------------+
35    | 19.08 (experimental) |        0.10.1         |     1.1.12.7     |      1.2.0     |        N/A        |
36    +----------------------+-----------------------+------------------+----------------+-------------------+
37    | 19.05 (experimental) |        0.9.4          |     1.1.10.16    |      1.1.0     |        N/A        |
38    +----------------------+-----------------------+------------------+----------------+-------------------+
39
40 Pre-Installation Configuration
41 ------------------------------
42
43 Config File Options
44 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
45
46 The following options can be modified in the ``config`` file.
47 Please note that enabling debugging options may affect system performance.
48
49 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_ICE_PMD`` (default ``y``)
50
51   Toggle compilation of the ``librte_pmd_ice`` driver.
52
53 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_ICE_DEBUG_*`` (default ``n``)
54
55   Toggle display of generic debugging messages.
56
57 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_ICE_16BYTE_RX_DESC`` (default ``n``)
58
59   Toggle to use a 16-byte RX descriptor, by default the RX descriptor is 32 byte.
60
61 Runtime Config Options
62 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
63
64 - ``Safe Mode Support`` (default ``0``)
65
66   If driver failed to load OS package, by default driver's initialization failed.
67   But if user intend to use the device without OS package, user can take ``devargs``
68   parameter ``safe-mode-support``, for example::
69
70     -w 80:00.0,safe-mode-support=1
71
72   Then the driver will be initialized successfully and the device will enter Safe Mode.
73   NOTE: In Safe mode, only very limited features are available, features like RSS,
74   checksum, fdir, tunneling ... are all disabled.
75
76 - ``Generic Flow Pipeline Mode Support`` (default ``0``)
77
78   In pipeline mode, a flow can be set at one specific stage by setting parameter
79   ``priority``. Currently, we support two stages: priority = 0 or !0. Flows with
80   priority 0 located at the first pipeline stage which typically be used as a firewall
81   to drop the packet on a blacklist(we called it permission stage). At this stage,
82   flow rules are created for the device's exact match engine: switch. Flows with priority
83   !0 located at the second stage, typically packets are classified here and be steered to
84   specific queue or queue group (we called it distribution stage), At this stage, flow
85   rules are created for device's flow director engine.
86   For none-pipeline mode, ``priority`` is ignored, a flow rule can be created as a flow director
87   rule or a switch rule depends on its pattern/action and the resource allocation situation,
88   all flows are virtually at the same pipeline stage.
89   By default, generic flow API is enabled in none-pipeline mode, user can choose to
90   use pipeline mode by setting ``devargs`` parameter ``pipeline-mode-support``,
91   for example::
92
93     -w 80:00.0,pipeline-mode-support=1
94
95 - ``Flow Mark Support`` (default ``0``)
96
97   This is a hint to the driver to select the data path that supports flow mark extraction
98   by default.
99   NOTE: This is an experimental devarg, it will be removed when any of below conditions
100   is ready.
101   1) all data paths support flow mark (currently vPMD does not)
102   2) a new offload like RTE_DEV_RX_OFFLOAD_FLOW_MARK be introduced as a standard way to hint.
103   Example::
104
105     -w 80:00.0,flow-mark-support=1
106
107 - ``Protocol extraction for per queue``
108
109   Configure the RX queues to do protocol extraction into mbuf for protocol
110   handling acceleration, like checking the TCP SYN packets quickly.
111
112   The argument format is::
113
114       -w 18:00.0,proto_xtr=<queues:protocol>[<queues:protocol>...]
115       -w 18:00.0,proto_xtr=<protocol>
116
117   Queues are grouped by ``(`` and ``)`` within the group. The ``-`` character
118   is used as a range separator and ``,`` is used as a single number separator.
119   The grouping ``()`` can be omitted for single element group. If no queues are
120   specified, PMD will use this protocol extraction type for all queues.
121
122   Protocol is : ``vlan, ipv4, ipv6, ipv6_flow, tcp``.
123
124   .. code-block:: console
125
126     testpmd -w 18:00.0,proto_xtr='[(1,2-3,8-9):tcp,10-13:vlan]'
127
128   This setting means queues 1, 2-3, 8-9 are TCP extraction, queues 10-13 are
129   VLAN extraction, other queues run with no protocol extraction.
130
131   .. code-block:: console
132
133     testpmd -w 18:00.0,proto_xtr=vlan,proto_xtr='[(1,2-3,8-9):tcp,10-23:ipv6]'
134
135   This setting means queues 1, 2-3, 8-9 are TCP extraction, queues 10-23 are
136   IPv6 extraction, other queues use the default VLAN extraction.
137
138   The extraction metadata is copied into the registered dynamic mbuf field, and
139   the related dynamic mbuf flags is set.
140
141   .. table:: Protocol extraction : ``vlan``
142
143    +----------------------------+----------------------------+
144    |           VLAN2            |           VLAN1            |
145    +======+===+=================+======+===+=================+
146    |  PCP | D |       VID       |  PCP | D |       VID       |
147    +------+---+-----------------+------+---+-----------------+
148
149   VLAN1 - single or EVLAN (first for QinQ).
150
151   VLAN2 - C-VLAN (second for QinQ).
152
153   .. table:: Protocol extraction : ``ipv4``
154
155    +----------------------------+----------------------------+
156    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
157    +======+=======+=============+==============+=============+
158    |  Ver |Hdr Len|    ToS      |      TTL     |  Protocol   |
159    +------+-------+-------------+--------------+-------------+
160
161   IPHDR1 - IPv4 header word 4, "TTL" and "Protocol" fields.
162
163   IPHDR2 - IPv4 header word 0, "Ver", "Hdr Len" and "Type of Service" fields.
164
165   .. table:: Protocol extraction : ``ipv6``
166
167    +----------------------------+----------------------------+
168    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
169    +=====+=============+========+=============+==============+
170    | Ver |Traffic class|  Flow  | Next Header |   Hop Limit  |
171    +-----+-------------+--------+-------------+--------------+
172
173   IPHDR1 - IPv6 header word 3, "Next Header" and "Hop Limit" fields.
174
175   IPHDR2 - IPv6 header word 0, "Ver", "Traffic class" and high 4 bits of
176   "Flow Label" fields.
177
178   .. table:: Protocol extraction : ``ipv6_flow``
179
180    +----------------------------+----------------------------+
181    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
182    +=====+=============+========+============================+
183    | Ver |Traffic class|            Flow Label               |
184    +-----+-------------+-------------------------------------+
185
186   IPHDR1 - IPv6 header word 1, 16 low bits of the "Flow Label" field.
187
188   IPHDR2 - IPv6 header word 0, "Ver", "Traffic class" and high 4 bits of
189   "Flow Label" fields.
190
191   .. table:: Protocol extraction : ``tcp``
192
193    +----------------------------+----------------------------+
194    |           TCPHDR2          |           TCPHDR1          |
195    +============================+======+======+==============+
196    |          Reserved          |Offset|  RSV |     Flags    |
197    +----------------------------+------+------+--------------+
198
199   TCPHDR1 - TCP header word 6, "Data Offset" and "Flags" fields.
200
201   TCPHDR2 - Reserved
202
203   Use ``rte_net_ice_dynf_proto_xtr_metadata_get`` to access the protocol
204   extraction metadata, and use ``RTE_PKT_RX_DYNF_PROTO_XTR_*`` to get the
205   metadata type of ``struct rte_mbuf::ol_flags``.
206
207   The ``rte_net_ice_dump_proto_xtr_metadata`` routine shows how to
208   access the protocol extraction result in ``struct rte_mbuf``.
209
210 Driver compilation and testing
211 ------------------------------
212
213 Refer to the document :ref:`compiling and testing a PMD for a NIC <pmd_build_and_test>`
214 for details.
215
216 Features
217 --------
218
219 Vector PMD
220 ~~~~~~~~~~
221
222 Vector PMD for RX and TX path are selected automatically. The paths
223 are chosen based on 2 conditions.
224
225 - ``CPU``
226   On the X86 platform, the driver checks if the CPU supports AVX2.
227   If it's supported, AVX2 paths will be chosen. If not, SSE is chosen.
228
229 - ``Offload features``
230   The supported HW offload features are described in the document ice_vec.ini.
231   If any not supported features are used, ICE vector PMD is disabled and the
232   normal paths are chosen.
233
234 Malicious driver detection (MDD)
235 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
236
237 It's not appropriate to send a packet, if this packet's destination MAC address
238 is just this port's MAC address. If SW tries to send such packets, HW will
239 report a MDD event and drop the packets.
240
241 The APPs based on DPDK should avoid providing such packets.
242
243 Device Config Function (DCF)
244 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
245
246 This section demonstrates ICE DCF PMD, which shares the core module with ICE
247 PMD and iAVF PMD.
248
249 A DCF (Device Config Function) PMD bounds to the device's trusted VF with ID 0,
250 it can act as a sole controlling entity to exercise advance functionality (such
251 as switch, ACL) for the rest VFs.
252
253 The DCF PMD needs to advertise and acquire DCF capability which allows DCF to
254 send AdminQ commands that it would like to execute over to the PF and receive
255 responses for the same from PF.
256
257 .. _figure_ice_dcf:
258
259 .. figure:: img/ice_dcf.*
260
261    DCF Communication flow.
262
263 #. Create the VFs::
264
265       echo 4 > /sys/bus/pci/devices/0000\:18\:00.0/sriov_numvfs
266
267 #. Enable the VF0 trust on::
268
269       ip link set dev enp24s0f0 vf 0 trust on
270
271 #. Bind the VF0,  and run testpmd with 'cap=dcf' devarg::
272
273       testpmd -l 22-25 -n 4 -w 18:01.0,cap=dcf -- -i
274
275 #. Monitor the VF2 interface network traffic::
276
277       tcpdump -e -nn -i enp24s1f2
278
279 #. Create one flow to redirect the traffic to VF2 by DCF::
280
281       flow create 0 priority 0 ingress pattern eth / ipv4 src is 192.168.0.2 \
282       dst is 192.168.0.3 / end actions vf id 2 / end
283
284 #. Send the packet, and it should be displayed on tcpdump::
285
286       sendp(Ether(src='3c:fd:fe:aa:bb:78', dst='00:00:00:01:02:03')/IP(src=' \
287       192.168.0.2', dst="192.168.0.3")/TCP(flags='S')/Raw(load='XXXXXXXXXX'), \
288       iface="enp24s0f0", count=10)
289
290 Sample Application Notes
291 ------------------------
292
293 Vlan filter
294 ~~~~~~~~~~~
295
296 Vlan filter only works when Promiscuous mode is off.
297
298 To start ``testpmd``, and add vlan 10 to port 0:
299
300 .. code-block:: console
301
302     ./app/testpmd -l 0-15 -n 4 -- -i
303     ...
304
305     testpmd> rx_vlan add 10 0
306
307 Limitations or Known issues
308 ---------------------------
309
310 The Intel E810 requires a programmable pipeline package be downloaded
311 by the driver to support normal operations. The E810 has a limited
312 functionality built in to allow PXE boot and other use cases, but the
313 driver must download a package file during the driver initialization
314 stage.
315
316 The default DDP package file name is ice.pkg. For a specific NIC, the
317 DDP package supposed to be loaded can have a filename: ice-xxxxxx.pkg,
318 where 'xxxxxx' is the 64-bit PCIe Device Serial Number of the NIC. For
319 example, if the NIC's device serial number is 00-CC-BB-FF-FF-AA-05-68,
320 the device-specific DDP package filename is ice-00ccbbffffaa0568.pkg
321 (in hex and all low case). During initialization, the driver searches
322 in the following paths in order: /lib/firmware/updates/intel/ice/ddp
323 and /lib/firmware/intel/ice/ddp. The corresponding device-specific DDP
324 package will be downloaded first if the file exists. If not, then the
325 driver tries to load the default package. The type of loaded package
326 is stored in ``ice_adapter->active_pkg_type``.
327
328 A symbolic link to the DDP package file is also ok. The same package
329 file is used by both the kernel driver and the DPDK PMD.
330
331 19.02 limitation
332 ~~~~~~~~~~~~~~~~
333
334 Ice code released in 19.02 is for evaluation only.