4e5c4679b8c4e06f3abc9eea5f6d8fca110e3951
[dpdk.git] / doc / guides / nics / i40e.rst
1 ..  SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2     Copyright(c) 2016 Intel Corporation.
3
4 I40E Poll Mode Driver
5 ======================
6
7 The i40e PMD (**librte_net_i40e**) provides poll mode driver support for
8 10/25/40 Gbps Intel® Ethernet 700 Series Network Adapters based on
9 the Intel Ethernet Controller X710/XL710/XXV710 and Intel Ethernet
10 Connection X722 (only support part of features).
11
12
13 Features
14 --------
15
16 Features of the i40e PMD are:
17
18 - Multiple queues for TX and RX
19 - Receiver Side Scaling (RSS)
20 - MAC/VLAN filtering
21 - Packet type information
22 - Flow director
23 - Cloud filter
24 - Checksum offload
25 - VLAN/QinQ stripping and inserting
26 - TSO offload
27 - Promiscuous mode
28 - Multicast mode
29 - Port hardware statistics
30 - Jumbo frames
31 - Link state information
32 - Link flow control
33 - Mirror on port, VLAN and VSI
34 - Interrupt mode for RX
35 - Scattered and gather for TX and RX
36 - Vector Poll mode driver
37 - DCB
38 - VMDQ
39 - SR-IOV VF
40 - Hot plug
41 - IEEE1588/802.1AS timestamping
42 - VF Daemon (VFD) - EXPERIMENTAL
43 - Dynamic Device Personalization (DDP)
44 - Queue region configuration
45 - Virtual Function Port Representors
46 - Malicious Device Drive event catch and notify
47 - Generic flow API
48
49 Prerequisites
50 -------------
51
52 - Identifying your adapter using `Intel Support
53   <http://www.intel.com/support>`_ and get the latest NVM/FW images.
54
55 - Follow the DPDK :ref:`Getting Started Guide for Linux <linux_gsg>` to setup the basic DPDK environment.
56
57 - To get better performance on Intel platforms, please follow the "How to get best performance with NICs on Intel platforms"
58   section of the :ref:`Getting Started Guide for Linux <linux_gsg>`.
59
60 - Upgrade the NVM/FW version following the `Intel® Ethernet NVM Update Tool Quick Usage Guide for Linux
61   <https://www-ssl.intel.com/content/www/us/en/embedded/products/networking/nvm-update-tool-quick-linux-usage-guide.html>`_ and `Intel® Ethernet NVM Update Tool: Quick Usage Guide for EFI <https://www.intel.com/content/www/us/en/embedded/products/networking/nvm-update-tool-quick-efi-usage-guide.html>`_ if needed.
62
63 - For information about supported media, please refer to this document: `Intel® Ethernet Controller X710/XXV710/XL710 Feature Support Matrix
64   <http://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/release-notes/xl710-ethernet-controller-feature-matrix.pdf>`_.
65
66    .. Note::
67
68       * Some adapters based on the Intel(R) Ethernet Controller 700 Series only
69         support Intel Ethernet Optics modules. On these adapters, other modules are not
70         supported and will not function.
71
72       * For connections based on Intel(R) Ethernet Controller 700 Series,
73         support is dependent on your system board. Please see your vendor for details.
74
75       * In all cases Intel recommends using Intel Ethernet Optics; other modules
76         may function but are not validated by Intel. Contact Intel for supported media types.
77
78 Recommended Matching List
79 -------------------------
80
81 It is highly recommended to upgrade the i40e kernel driver and firmware to
82 avoid the compatibility issues with i40e PMD. Here is the suggested matching
83 list which has been tested and verified. The detailed information can refer
84 to chapter Tested Platforms/Tested NICs in release notes.
85
86 For X710/XL710/XXV710,
87
88    +--------------+-----------------------+------------------+
89    | DPDK version | Kernel driver version | Firmware version |
90    +==============+=======================+==================+
91    |    20.11     |         2.13.10       |       8.00       |
92    +--------------+-----------------------+------------------+
93    |    20.08     |         2.12.6        |       7.30       |
94    +--------------+-----------------------+------------------+
95    |    20.05     |         2.11.27       |       7.30       |
96    +--------------+-----------------------+------------------+
97    |    20.02     |         2.10.19       |       7.20       |
98    +--------------+-----------------------+------------------+
99    |    19.11     |         2.9.21        |       7.00       |
100    +--------------+-----------------------+------------------+
101    |    19.08     |         2.8.43        |       7.00       |
102    +--------------+-----------------------+------------------+
103    |    19.05     |         2.7.29        |       6.80       |
104    +--------------+-----------------------+------------------+
105    |    19.02     |         2.7.26        |       6.80       |
106    +--------------+-----------------------+------------------+
107    |    18.11     |         2.4.6         |       6.01       |
108    +--------------+-----------------------+------------------+
109    |    18.08     |         2.4.6         |       6.01       |
110    +--------------+-----------------------+------------------+
111    |    18.05     |         2.4.6         |       6.01       |
112    +--------------+-----------------------+------------------+
113    |    18.02     |         2.4.3         |       6.01       |
114    +--------------+-----------------------+------------------+
115    |    17.11     |         2.1.26        |       6.01       |
116    +--------------+-----------------------+------------------+
117    |    17.08     |         2.0.19        |       6.01       |
118    +--------------+-----------------------+------------------+
119    |    17.05     |         1.5.23        |       5.05       |
120    +--------------+-----------------------+------------------+
121    |    17.02     |         1.5.23        |       5.05       |
122    +--------------+-----------------------+------------------+
123    |    16.11     |         1.5.23        |       5.05       |
124    +--------------+-----------------------+------------------+
125    |    16.07     |         1.4.25        |       5.04       |
126    +--------------+-----------------------+------------------+
127    |    16.04     |         1.4.25        |       5.02       |
128    +--------------+-----------------------+------------------+
129
130
131 For X722,
132
133    +--------------+-----------------------+------------------+
134    | DPDK version | Kernel driver version | Firmware version |
135    +==============+=======================+==================+
136    |    20.11     |         2.13.10       |       5.00       |
137    +--------------+-----------------------+------------------+
138    |    20.08     |         2.12.6        |       4.11       |
139    +--------------+-----------------------+------------------+
140    |    20.05     |         2.11.27       |       4.11       |
141    +--------------+-----------------------+------------------+
142    |    20.02     |         2.10.19       |       4.11       |
143    +--------------+-----------------------+------------------+
144    |    19.11     |         2.9.21        |       4.10       |
145    +--------------+-----------------------+------------------+
146    |    19.08     |         2.9.21        |       4.10       |
147    +--------------+-----------------------+------------------+
148    |    19.05     |         2.7.29        |       3.33       |
149    +--------------+-----------------------+------------------+
150    |    19.02     |         2.7.26        |       3.33       |
151    +--------------+-----------------------+------------------+
152    |    18.11     |         2.4.6         |       3.33       |
153    +--------------+-----------------------+------------------+
154
155
156 Pre-Installation Configuration
157 ------------------------------
158
159 Config File Options
160 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
161
162 The following options can be modified in the ``config/rte_config.h`` file.
163
164 - ``RTE_LIBRTE_I40E_QUEUE_NUM_PER_PF`` (default ``64``)
165
166   Number of queues reserved for PF.
167
168 - ``RTE_LIBRTE_I40E_QUEUE_NUM_PER_VM`` (default ``4``)
169
170   Number of queues reserved for each VMDQ Pool.
171
172 Runtime Config Options
173 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
174
175 - ``Reserved number of Queues per VF`` (default ``4``)
176
177   The number of reserved queue per VF is determined by its host PF. If the
178   PCI address of an i40e PF is aaaa:bb.cc, the number of reserved queues per
179   VF can be configured with EAL parameter like -a aaaa:bb.cc,queue-num-per-vf=n.
180   The value n can be 1, 2, 4, 8 or 16. If no such parameter is configured, the
181   number of reserved queues per VF is 4 by default. If VF request more than
182   reserved queues per VF, PF will able to allocate max to 16 queues after a VF
183   reset.
184
185
186 - ``Support multiple driver`` (default ``disable``)
187
188   There was a multiple driver support issue during use of 700 series Ethernet
189   Adapter with both Linux kernel and DPDK PMD. To fix this issue, ``devargs``
190   parameter ``support-multi-driver`` is introduced, for example::
191
192     -a 84:00.0,support-multi-driver=1
193
194   With the above configuration, DPDK PMD will not change global registers, and
195   will switch PF interrupt from IntN to Int0 to avoid interrupt conflict between
196   DPDK and Linux Kernel.
197
198 - ``Support VF Port Representor`` (default ``not enabled``)
199
200   The i40e PF PMD supports the creation of VF port representors for the control
201   and monitoring of i40e virtual function devices. Each port representor
202   corresponds to a single virtual function of that device. Using the ``devargs``
203   option ``representor`` the user can specify which virtual functions to create
204   port representors for on initialization of the PF PMD by passing the VF IDs of
205   the VFs which are required.::
206
207   -a DBDF,representor=[0,1,4]
208
209   Currently hot-plugging of representor ports is not supported so all required
210   representors must be specified on the creation of the PF.
211
212 - ``Use latest supported vector`` (default ``disable``)
213
214   Latest supported vector path may not always get the best perf so vector path was
215   recommended to use only on later platform. But users may want the latest vector path
216   since it can get better perf in some real work loading cases. So ``devargs`` param
217   ``use-latest-supported-vec`` is introduced, for example::
218
219   -a 84:00.0,use-latest-supported-vec=1
220
221 - ``Enable validation for VF message`` (default ``not enabled``)
222
223   The PF counts messages from each VF. If in any period of seconds the message
224   statistic from a VF exceeds maximal limitation, the PF will ignore any new message
225   from that VF for some seconds.
226   Format -- "maximal-message@period-seconds:ignore-seconds"
227   For example::
228
229   -a 84:00.0,vf_msg_cfg=80@120:180
230
231 Vector RX Pre-conditions
232 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
233 For Vector RX it is assumed that the number of descriptor rings will be a power
234 of 2. With this pre-condition, the ring pointer can easily scroll back to the
235 head after hitting the tail without a conditional check. In addition Vector RX
236 can use this assumption to do a bit mask using ``ring_size - 1``.
237
238 Driver compilation and testing
239 ------------------------------
240
241 Refer to the document :ref:`compiling and testing a PMD for a NIC <pmd_build_and_test>`
242 for details.
243
244
245 SR-IOV: Prerequisites and sample Application Notes
246 --------------------------------------------------
247
248 #. Load the kernel module:
249
250    .. code-block:: console
251
252       modprobe i40e
253
254    Check the output in dmesg:
255
256    .. code-block:: console
257
258       i40e 0000:83:00.1 ens802f0: renamed from eth0
259
260 #. Bring up the PF ports:
261
262    .. code-block:: console
263
264       ifconfig ens802f0 up
265
266 #. Create VF device(s):
267
268    Echo the number of VFs to be created into the ``sriov_numvfs`` sysfs entry
269    of the parent PF.
270
271    Example:
272
273    .. code-block:: console
274
275       echo 2 > /sys/devices/pci0000:00/0000:00:03.0/0000:81:00.0/sriov_numvfs
276
277
278 #. Assign VF MAC address:
279
280    Assign MAC address to the VF using iproute2 utility. The syntax is:
281
282    .. code-block:: console
283
284       ip link set <PF netdev id> vf <VF id> mac <macaddr>
285
286    Example:
287
288    .. code-block:: console
289
290       ip link set ens802f0 vf 0 mac a0:b0:c0:d0:e0:f0
291
292 #. Assign VF to VM, and bring up the VM.
293    Please see the documentation for the *I40E/IXGBE/IGB Virtual Function Driver*.
294
295 #. Running testpmd:
296
297    Follow instructions available in the document
298    :ref:`compiling and testing a PMD for a NIC <pmd_build_and_test>`
299    to run testpmd.
300
301    Example output:
302
303    .. code-block:: console
304
305       ...
306       EAL: PCI device 0000:83:00.0 on NUMA socket 1
307       EAL: probe driver: 8086:1572 rte_i40e_pmd
308       EAL: PCI memory mapped at 0x7f7f80000000
309       EAL: PCI memory mapped at 0x7f7f80800000
310       PMD: eth_i40e_dev_init(): FW 5.0 API 1.5 NVM 05.00.02 eetrack 8000208a
311       Interactive-mode selected
312       Configuring Port 0 (socket 0)
313       ...
314
315       PMD: i40e_dev_rx_queue_setup(): Rx Burst Bulk Alloc Preconditions are
316       satisfied.Rx Burst Bulk Alloc function will be used on port=0, queue=0.
317
318       ...
319       Port 0: 68:05:CA:26:85:84
320       Checking link statuses...
321       Port 0 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
322       Done
323
324       testpmd>
325
326
327 Sample Application Notes
328 ------------------------
329
330 Vlan filter
331 ~~~~~~~~~~~
332
333 Vlan filter only works when Promiscuous mode is off.
334
335 To start ``testpmd``, and add vlan 10 to port 0:
336
337 .. code-block:: console
338
339     ./<build_dir>/app/dpdk-testpmd -l 0-15 -n 4 -- -i --forward-mode=mac
340     ...
341
342     testpmd> set promisc 0 off
343     testpmd> rx_vlan add 10 0
344
345
346 Flow Director
347 ~~~~~~~~~~~~~
348
349 The Flow Director works in receive mode to identify specific flows or sets of flows and route them to specific queues.
350 The Flow Director filters can match the different fields for different type of packet: flow type, specific input set per flow type and the flexible payload.
351
352 The default input set of each flow type is::
353
354    ipv4-other : src_ip_address, dst_ip_address
355    ipv4-frag  : src_ip_address, dst_ip_address
356    ipv4-tcp   : src_ip_address, dst_ip_address, src_port, dst_port
357    ipv4-udp   : src_ip_address, dst_ip_address, src_port, dst_port
358    ipv4-sctp  : src_ip_address, dst_ip_address, src_port, dst_port,
359                 verification_tag
360    ipv6-other : src_ip_address, dst_ip_address
361    ipv6-frag  : src_ip_address, dst_ip_address
362    ipv6-tcp   : src_ip_address, dst_ip_address, src_port, dst_port
363    ipv6-udp   : src_ip_address, dst_ip_address, src_port, dst_port
364    ipv6-sctp  : src_ip_address, dst_ip_address, src_port, dst_port,
365                 verification_tag
366    l2_payload : ether_type
367
368 The flex payload is selected from offset 0 to 15 of packet's payload by default, while it is masked out from matching.
369
370 Start ``testpmd`` with ``--disable-rss`` and ``--pkt-filter-mode=perfect``:
371
372 .. code-block:: console
373
374    ./<build_dir>/app/dpdk-testpmd -l 0-15 -n 4 -- -i --disable-rss \
375                  --pkt-filter-mode=perfect --rxq=8 --txq=8 --nb-cores=8 \
376                  --nb-ports=1
377
378 Add a rule to direct ``ipv4-udp`` packet whose ``dst_ip=2.2.2.5, src_ip=2.2.2.3, src_port=32, dst_port=32`` to queue 1:
379
380 .. code-block:: console
381
382    testpmd> flow create 0 ingress pattern eth / ipv4 src is 2.2.2.3 \
383             dst is 2.2.2.5 / udp src is 32 dst is 32 / end \
384             actions mark id 1 / queue index 1 / end
385
386 Check the flow director status:
387
388 .. code-block:: console
389
390    testpmd> show port fdir 0
391
392    ######################## FDIR infos for port 0      ####################
393      MODE:   PERFECT
394      SUPPORTED FLOW TYPE:  ipv4-frag ipv4-tcp ipv4-udp ipv4-sctp ipv4-other
395                            ipv6-frag ipv6-tcp ipv6-udp ipv6-sctp ipv6-other
396                            l2_payload
397      FLEX PAYLOAD INFO:
398      max_len:       16          payload_limit: 480
399      payload_unit:  2           payload_seg:   3
400      bitmask_unit:  2           bitmask_num:   2
401      MASK:
402        vlan_tci: 0x0000,
403        src_ipv4: 0x00000000,
404        dst_ipv4: 0x00000000,
405        src_port: 0x0000,
406        dst_port: 0x0000
407        src_ipv6: 0x00000000,0x00000000,0x00000000,0x00000000,
408        dst_ipv6: 0x00000000,0x00000000,0x00000000,0x00000000
409      FLEX PAYLOAD SRC OFFSET:
410        L2_PAYLOAD:    0      1      2      3      4      5      6  ...
411        L3_PAYLOAD:    0      1      2      3      4      5      6  ...
412        L4_PAYLOAD:    0      1      2      3      4      5      6  ...
413      FLEX MASK CFG:
414        ipv4-udp:    00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
415        ipv4-tcp:    00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
416        ipv4-sctp:   00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
417        ipv4-other:  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
418        ipv4-frag:   00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
419        ipv6-udp:    00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
420        ipv6-tcp:    00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
421        ipv6-sctp:   00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
422        ipv6-other:  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
423        ipv6-frag:   00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
424        l2_payload:  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
425      guarant_count: 1           best_count:    0
426      guarant_space: 512         best_space:    7168
427      collision:     0           free:          0
428      maxhash:       0           maxlen:        0
429      add:           0           remove:        0
430      f_add:         0           f_remove:      0
431
432
433 Floating VEB
434 ~~~~~~~~~~~~~
435
436 The Intel® Ethernet 700 Series support a feature called
437 "Floating VEB".
438
439 A Virtual Ethernet Bridge (VEB) is an IEEE Edge Virtual Bridging (EVB) term
440 for functionality that allows local switching between virtual endpoints within
441 a physical endpoint and also with an external bridge/network.
442
443 A "Floating" VEB doesn't have an uplink connection to the outside world so all
444 switching is done internally and remains within the host. As such, this
445 feature provides security benefits.
446
447 In addition, a Floating VEB overcomes a limitation of normal VEBs where they
448 cannot forward packets when the physical link is down. Floating VEBs don't need
449 to connect to the NIC port so they can still forward traffic from VF to VF
450 even when the physical link is down.
451
452 Therefore, with this feature enabled VFs can be limited to communicating with
453 each other but not an outside network, and they can do so even when there is
454 no physical uplink on the associated NIC port.
455
456 To enable this feature, the user should pass a ``devargs`` parameter to the
457 EAL, for example::
458
459     -a 84:00.0,enable_floating_veb=1
460
461 In this configuration the PMD will use the floating VEB feature for all the
462 VFs created by this PF device.
463
464 Alternatively, the user can specify which VFs need to connect to this floating
465 VEB using the ``floating_veb_list`` argument::
466
467     -a 84:00.0,enable_floating_veb=1,floating_veb_list=1;3-4
468
469 In this example ``VF1``, ``VF3`` and ``VF4`` connect to the floating VEB,
470 while other VFs connect to the normal VEB.
471
472 The current implementation only supports one floating VEB and one regular
473 VEB. VFs can connect to a floating VEB or a regular VEB according to the
474 configuration passed on the EAL command line.
475
476 The floating VEB functionality requires a NIC firmware version of 5.0
477 or greater.
478
479 Dynamic Device Personalization (DDP)
480 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
481
482 The Intel® Ethernet 700 Series except for the Intel Ethernet Connection
483 X722 support a feature called "Dynamic Device Personalization (DDP)",
484 which is used to configure hardware by downloading a profile to support
485 protocols/filters which are not supported by default. The DDP
486 functionality requires a NIC firmware version of 6.0 or greater.
487
488 Current implementation supports GTP-C/GTP-U/PPPoE/PPPoL2TP/ESP,
489 steering can be used with rte_flow API.
490
491 GTPv1 package is released, and it can be downloaded from
492 https://downloadcenter.intel.com/download/27587.
493
494 PPPoE package is released, and it can be downloaded from
495 https://downloadcenter.intel.com/download/28040.
496
497 ESP-AH package is released, and it can be downloaded from
498 https://downloadcenter.intel.com/download/29446.
499
500 Load a profile which supports GTP and store backup profile:
501
502 .. code-block:: console
503
504    testpmd> ddp add 0 ./gtp.pkgo,./backup.pkgo
505
506 Delete a GTP profile and restore backup profile:
507
508 .. code-block:: console
509
510    testpmd> ddp del 0 ./backup.pkgo
511
512 Get loaded DDP package info list:
513
514 .. code-block:: console
515
516    testpmd> ddp get list 0
517
518 Display information about a GTP profile:
519
520 .. code-block:: console
521
522    testpmd> ddp get info ./gtp.pkgo
523
524 Input set configuration
525 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
526 Input set for any PCTYPE can be configured with user defined configuration,
527 For example, to use only 48bit prefix for IPv6 src address for IPv6 TCP RSS:
528
529 .. code-block:: console
530
531    testpmd> port config 0 pctype 43 hash_inset clear all
532    testpmd> port config 0 pctype 43 hash_inset set field 13
533    testpmd> port config 0 pctype 43 hash_inset set field 14
534    testpmd> port config 0 pctype 43 hash_inset set field 15
535
536 Queue region configuration
537 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
538 The Intel® Ethernet 700 Series supports a feature of queue regions
539 configuration for RSS in the PF, so that different traffic classes or
540 different packet classification types can be separated to different
541 queues in different queue regions. There is an API for configuration
542 of queue regions in RSS with a command line. It can parse the parameters
543 of the region index, queue number, queue start index, user priority, traffic
544 classes and so on. Depending on commands from the command line, it will call
545 i40e private APIs and start the process of setting or flushing the queue
546 region configuration. As this feature is specific for i40e only private
547 APIs are used. These new ``test_pmd`` commands are as shown below. For
548 details please refer to :doc:`../testpmd_app_ug/index`.
549
550 .. code-block:: console
551
552    testpmd> set port (port_id) queue-region region_id (value) \
553                 queue_start_index (value) queue_num (value)
554    testpmd> set port (port_id) queue-region region_id (value) flowtype (value)
555    testpmd> set port (port_id) queue-region UP (value) region_id (value)
556    testpmd> set port (port_id) queue-region flush (on|off)
557    testpmd> show port (port_id) queue-region
558
559 Generic flow API
560 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
561
562 - ``RSS Flow``
563
564   RSS Flow supports to set hash input set, hash function, enable hash
565   and configure queue region.
566   For example:
567   Configure queue region as queue 0, 1, 2, 3.
568
569   .. code-block:: console
570
571     testpmd> flow create 0 ingress pattern end actions rss types end \
572       queues 0 1 2 3 end / end
573
574   Enable hash and set input set for ipv4-tcp.
575
576   .. code-block:: console
577
578     testpmd> flow create 0 ingress pattern eth / ipv4 / tcp / end \
579       actions rss types ipv4-tcp l3-src-only end queues end / end
580
581   Set symmetric hash enable for flow type ipv4-tcp.
582
583   .. code-block:: console
584
585     testpmd> flow create 0 ingress pattern eth / ipv4 / tcp / end \
586       actions rss types ipv4-tcp end queues end func symmetric_toeplitz / end
587
588   Set hash function as simple xor.
589
590   .. code-block:: console
591
592     testpmd> flow create 0 ingress pattern end actions rss types end \
593       queues end func simple_xor / end
594
595 Limitations or Known issues
596 ---------------------------
597
598 MPLS packet classification
599 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
600
601 For firmware versions prior to 5.0, MPLS packets are not recognized by the NIC.
602 The L2 Payload flow type in flow director can be used to classify MPLS packet
603 by using a command in testpmd like:
604
605    testpmd> flow_director_filter 0 mode IP add flow l2_payload ether \
606             0x8847 flexbytes () fwd pf queue <N> fd_id <M>
607
608 With the NIC firmware version 5.0 or greater, some limited MPLS support
609 is added: Native MPLS (MPLS in Ethernet) skip is implemented, while no
610 new packet type, no classification or offload are possible. With this change,
611 L2 Payload flow type in flow director cannot be used to classify MPLS packet
612 as with previous firmware versions. Meanwhile, the Ethertype filter can be
613 used to classify MPLS packet by using a command in testpmd like:
614
615    testpmd> flow create 0 ingress pattern eth type is 0x8847 / end \
616             actions queue index <M> / end
617
618 16 Byte RX Descriptor setting on DPDK VF
619 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
620
621 Currently the VF's RX descriptor mode is decided by PF. There's no PF-VF
622 interface for VF to request the RX descriptor mode, also no interface to notify
623 VF its own RX descriptor mode.
624 For all available versions of the i40e driver, these drivers don't support 16
625 byte RX descriptor. If the Linux i40e kernel driver is used as host driver,
626 while DPDK i40e PMD is used as the VF driver, DPDK cannot choose 16 byte receive
627 descriptor. The reason is that the RX descriptor is already set to 32 byte by
628 the i40e kernel driver.
629 In the future, if the Linux i40e driver supports 16 byte RX descriptor, user
630 should make sure the DPDK VF uses the same RX descriptor mode, 16 byte or 32
631 byte, as the PF driver.
632
633 The same rule for DPDK PF + DPDK VF. The PF and VF should use the same RX
634 descriptor mode. Or the VF RX will not work.
635
636 Receive packets with Ethertype 0x88A8
637 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
638
639 Due to the FW limitation, PF can receive packets with Ethertype 0x88A8
640 only when floating VEB is disabled.
641
642 Incorrect Rx statistics when packet is oversize
643 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
644
645 When a packet is over maximum frame size, the packet is dropped.
646 However, the Rx statistics, when calling `rte_eth_stats_get` incorrectly
647 shows it as received.
648
649 RX/TX statistics may be incorrect when register overflowed
650 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
651
652 The rx_bytes/tx_bytes statistics register is 48 bit length.
653 Although this limitation is enlarged to 64 bit length on the software side,
654 but there is no way to detect if the overflow occurred more than once.
655 So rx_bytes/tx_bytes statistics data is correct when statistics are
656 updated at least once between two overflows.
657
658 VF & TC max bandwidth setting
659 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
660
661 The per VF max bandwidth and per TC max bandwidth cannot be enabled in parallel.
662 The behavior is different when handling per VF and per TC max bandwidth setting.
663 When enabling per VF max bandwidth, SW will check if per TC max bandwidth is
664 enabled. If so, return failure.
665 When enabling per TC max bandwidth, SW will check if per VF max bandwidth
666 is enabled. If so, disable per VF max bandwidth and continue with per TC max
667 bandwidth setting.
668
669 TC TX scheduling mode setting
670 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
671
672 There are 2 TX scheduling modes for TCs, round robin and strict priority mode.
673 If a TC is set to strict priority mode, it can consume unlimited bandwidth.
674 It means if APP has set the max bandwidth for that TC, it comes to no
675 effect.
676 It's suggested to set the strict priority mode for a TC that is latency
677 sensitive but no consuming much bandwidth.
678
679 VF performance is impacted by PCI extended tag setting
680 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
681
682 To reach maximum NIC performance in the VF the PCI extended tag must be
683 enabled. The DPDK i40e PF driver will set this feature during initialization,
684 but the kernel PF driver does not. So when running traffic on a VF which is
685 managed by the kernel PF driver, a significant NIC performance downgrade has
686 been observed (for 64 byte packets, there is about 25% line-rate downgrade for
687 a 25GbE device and about 35% for a 40GbE device).
688
689 For kernel version >= 4.11, the kernel's PCI driver will enable the extended
690 tag if it detects that the device supports it. So by default, this is not an
691 issue. For kernels <= 4.11 or when the PCI extended tag is disabled it can be
692 enabled using the steps below.
693
694 #. Get the current value of the PCI configure register::
695
696       setpci -s <XX:XX.X> a8.w
697
698 #. Set bit 8::
699
700       value = value | 0x100
701
702 #. Set the PCI configure register with new value::
703
704       setpci -s <XX:XX.X> a8.w=<value>
705
706 Vlan strip of VF
707 ~~~~~~~~~~~~~~~~
708
709 The VF vlan strip function is only supported in the i40e kernel driver >= 2.1.26.
710
711 DCB function
712 ~~~~~~~~~~~~
713
714 DCB works only when RSS is enabled.
715
716 Global configuration warning
717 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
718
719 I40E PMD will set some global registers to enable some function or set some
720 configure. Then when using different ports of the same NIC with Linux kernel
721 and DPDK, the port with Linux kernel will be impacted by the port with DPDK.
722 For example, register I40E_GL_SWT_L2TAGCTRL is used to control L2 tag, i40e
723 PMD uses I40E_GL_SWT_L2TAGCTRL to set vlan TPID. If setting TPID in port A
724 with DPDK, then the configuration will also impact port B in the NIC with
725 kernel driver, which don't want to use the TPID.
726 So PMD reports warning to clarify what is changed by writing global register.
727
728 Cloud Filter
729 ~~~~~~~~~~~~
730
731 When programming cloud filters for IPv4/6_UDP/TCP/SCTP with SRC port only or DST port only,
732 it will make any cloud filter using inner_vlan or tunnel key invalid. Default configuration will be
733 recovered only by NIC core reset.
734
735 High Performance of Small Packets on 40GbE NIC
736 ----------------------------------------------
737
738 As there might be firmware fixes for performance enhancement in latest version
739 of firmware image, the firmware update might be needed for getting high performance.
740 Check the Intel support website for the latest firmware updates.
741 Users should consult the release notes specific to a DPDK release to identify
742 the validated firmware version for a NIC using the i40e driver.
743
744 Use 16 Bytes RX Descriptor Size
745 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
746
747 As i40e PMD supports both 16 and 32 bytes RX descriptor sizes, and 16 bytes size can provide helps to high performance of small packets.
748 In ``config/rte_config.h`` set the following to use 16 bytes size RX descriptors::
749
750    #define RTE_LIBRTE_I40E_16BYTE_RX_DESC 1
751
752 Input set requirement of each pctype for FDIR
753 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
754
755 Each PCTYPE can only have one specific FDIR input set at one time.
756 For example, if creating 2 rte_flow rules with different input set for one PCTYPE,
757 it will fail and return the info "Conflict with the first rule's input set",
758 which means the current rule's input set conflicts with the first rule's.
759 Remove the first rule if want to change the input set of the PCTYPE.
760
761 Example of getting best performance with l3fwd example
762 ------------------------------------------------------
763
764 The following is an example of running the DPDK ``l3fwd`` sample application to get high performance with a
765 server with Intel Xeon processors and Intel Ethernet CNA XL710.
766
767 The example scenario is to get best performance with two Intel Ethernet CNA XL710 40GbE ports.
768 See :numref:`figure_intel_perf_test_setup` for the performance test setup.
769
770 .. _figure_intel_perf_test_setup:
771
772 .. figure:: img/intel_perf_test_setup.*
773
774    Performance Test Setup
775
776
777 1. Add two Intel Ethernet CNA XL710 to the platform, and use one port per card to get best performance.
778    The reason for using two NICs is to overcome a PCIe v3.0 limitation since it cannot provide 80GbE bandwidth
779    for two 40GbE ports, but two different PCIe v3.0 x8 slot can.
780    Refer to the sample NICs output above, then we can select ``82:00.0`` and ``85:00.0`` as test ports::
781
782       82:00.0 Ethernet [0200]: Intel XL710 for 40GbE QSFP+ [8086:1583]
783       85:00.0 Ethernet [0200]: Intel XL710 for 40GbE QSFP+ [8086:1583]
784
785 2. Connect the ports to the traffic generator. For high speed testing, it's best to use a hardware traffic generator.
786
787 3. Check the PCI devices numa node (socket id) and get the cores number on the exact socket id.
788    In this case, ``82:00.0`` and ``85:00.0`` are both in socket 1, and the cores on socket 1 in the referenced platform
789    are 18-35 and 54-71.
790    Note: Don't use 2 logical cores on the same core (e.g core18 has 2 logical cores, core18 and core54), instead, use 2 logical
791    cores from different cores (e.g core18 and core19).
792
793 4. Bind these two ports to igb_uio.
794
795 5. As to Intel Ethernet CNA XL710 40GbE port, we need at least two queue pairs to achieve best performance, then two queues per port
796    will be required, and each queue pair will need a dedicated CPU core for receiving/transmitting packets.
797
798 6. The DPDK sample application ``l3fwd`` will be used for performance testing, with using two ports for bi-directional forwarding.
799    Compile the ``l3fwd sample`` with the default lpm mode.
800
801 7. The command line of running l3fwd would be something like the following::
802
803       ./dpdk-l3fwd -l 18-21 -n 4 -a 82:00.0 -a 85:00.0 \
804               -- -p 0x3 --config '(0,0,18),(0,1,19),(1,0,20),(1,1,21)'
805
806    This means that the application uses core 18 for port 0, queue pair 0 forwarding, core 19 for port 0, queue pair 1 forwarding,
807    core 20 for port 1, queue pair 0 forwarding, and core 21 for port 1, queue pair 1 forwarding.
808
809 8. Configure the traffic at a traffic generator.
810
811    * Start creating a stream on packet generator.
812
813    * Set the Ethernet II type to 0x0800.
814
815 Tx bytes affected by the link status change
816 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
817
818 For firmware versions prior to 6.01 for X710 series and 3.33 for X722 series, the tx_bytes statistics data is affected by
819 the link down event. Each time the link status changes to down, the tx_bytes decreases 110 bytes.