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 Intel® Ethernet 800 Series Network Adapters based on
   9 the Intel Ethernet Controller E810 and Intel Ethernet Connection E822/E823.
  10
  11 Prerequisites
  12 -------------
  13
  14 - Follow the DPDK :ref:`Getting Started Guide for Linux <linux_gsg>` to setup the basic DPDK environment.
  15
  16 - To get better performance on Intel platforms, please follow the "How to get best performance with NICs on Intel platforms"
  17   section of the :ref:`Getting Started Guide for Linux <linux_gsg>`.
  18
  19 - Please follow the matching list to download specific kernel driver, firmware and DDP package from
  20   `https://www.intel.com/content/www/us/en/search.html?ws=text#q=e810&t=Downloads&layout=table`.
  21
  22 - To understand what is DDP package and how it works, please review `Intel® Ethernet Controller E810 Dynamic
  23   Device Personalization (DDP) for Telecommunications Technology Guide <https://cdrdv2.intel.com/v1/dl/getContent/617015>`_.
  24
  25 - To understand DDP for COMMs usage with DPDK, please review `Intel® Ethernet 800 Series Telecommunication (Comms)
  26   Dynamic Device Personalization (DDP) Package <https://cdrdv2.intel.com/v1/dl/getContent/618651>`_.
  27
  28
  29 Recommended Matching List
  30 -------------------------
  31
  32 It is highly recommended to upgrade the ice kernel driver, firmware and DDP package
  33 to avoid the compatibility issues with ice PMD.
  34 Here is the suggested matching list which has been tested and verified.
  35 The detailed information can refer to chapter Tested Platforms/Tested NICs in release notes.
  36
  37    +-----------+---------------+-----------------+-----------+-----------+
  38    |    DPDK   | Kernel Driver | OS Default DDP  | COMMS DDP | Firmware  |
  39    +===========+===============+=================+===========+===========+
  40    |    20.11  |     1.3.0     |      1.3.20     |  1.3.24   |    2.3    |
  41    +-----------+---------------+-----------------+-----------+-----------+
  42
  43 Pre-Installation Configuration
  44 ------------------------------
  45
  46
  47 Runtime Config Options
  48 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  49
  50 - ``Safe Mode Support`` (default ``0``)
  51
  52   If driver failed to load OS package, by default driver's initialization failed.
  53   But if user intend to use the device without OS package, user can take ``devargs``
  54   parameter ``safe-mode-support``, for example::
  55
  56     -a 80:00.0,safe-mode-support=1
  57
  58   Then the driver will be initialized successfully and the device will enter Safe Mode.
  59   NOTE: In Safe mode, only very limited features are available, features like RSS,
  60   checksum, fdir, tunneling ... are all disabled.
  61
  62 - ``Generic Flow Pipeline Mode Support`` (default ``0``)
  63
  64   In pipeline mode, a flow can be set at one specific stage by setting parameter
  65   ``priority``. Currently, we support two stages: priority = 0 or !0. Flows with
  66   priority 0 located at the first pipeline stage which typically be used as a firewall
  67   to drop the packet on a blocklist(we called it permission stage). At this stage,
  68   flow rules are created for the device's exact match engine: switch. Flows with priority
  69   !0 located at the second stage, typically packets are classified here and be steered to
  70   specific queue or queue group (we called it distribution stage), At this stage, flow
  71   rules are created for device's flow director engine.
  72   For none-pipeline mode, ``priority`` is ignored, a flow rule can be created as a flow director
  73   rule or a switch rule depends on its pattern/action and the resource allocation situation,
  74   all flows are virtually at the same pipeline stage.
  75   By default, generic flow API is enabled in none-pipeline mode, user can choose to
  76   use pipeline mode by setting ``devargs`` parameter ``pipeline-mode-support``,
  77   for example::
  78
  79     -a 80:00.0,pipeline-mode-support=1
  80
  81 - ``Protocol extraction for per queue``
  82
  83   Configure the RX queues to do protocol extraction into mbuf for protocol
  84   handling acceleration, like checking the TCP SYN packets quickly.
  85
  86   The argument format is::
  87
  88       -a 18:00.0,proto_xtr=<queues:protocol>[<queues:protocol>...]
  89       -a 18:00.0,proto_xtr=<protocol>
  90
  91   Queues are grouped by ``(`` and ``)`` within the group. The ``-`` character
  92   is used as a range separator and ``,`` is used as a single number separator.
  93   The grouping ``()`` can be omitted for single element group. If no queues are
  94   specified, PMD will use this protocol extraction type for all queues.
  95
  96   Protocol is : ``vlan, ipv4, ipv6, ipv6_flow, tcp, ip_offset``.
  97
  98   .. code-block:: console
  99
 100     dpdk-testpmd -a 18:00.0,proto_xtr='[(1,2-3,8-9):tcp,10-13:vlan]'
 101
 102   This setting means queues 1, 2-3, 8-9 are TCP extraction, queues 10-13 are
 103   VLAN extraction, other queues run with no protocol extraction.
 104
 105   .. code-block:: console
 106
 107     dpdk-testpmd -a 18:00.0,proto_xtr=vlan,proto_xtr='[(1,2-3,8-9):tcp,10-23:ipv6]'
 108
 109   This setting means queues 1, 2-3, 8-9 are TCP extraction, queues 10-23 are
 110   IPv6 extraction, other queues use the default VLAN extraction.
 111
 112   The extraction metadata is copied into the registered dynamic mbuf field, and
 113   the related dynamic mbuf flags is set.
 114
 115   .. table:: Protocol extraction : ``vlan``
 116
 117    +----------------------------+----------------------------+
 118    |           VLAN2            |           VLAN1            |
 119    +======+===+=================+======+===+=================+
 120    |  PCP | D |       VID       |  PCP | D |       VID       |
 121    +------+---+-----------------+------+---+-----------------+
 122
 123   VLAN1 - single or EVLAN (first for QinQ).
 124
 125   VLAN2 - C-VLAN (second for QinQ).
 126
 127   .. table:: Protocol extraction : ``ipv4``
 128
 129    +----------------------------+----------------------------+
 130    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
 131    +======+=======+=============+==============+=============+
 132    |  Ver |Hdr Len|    ToS      |      TTL     |  Protocol   |
 133    +------+-------+-------------+--------------+-------------+
 134
 135   IPHDR1 - IPv4 header word 4, "TTL" and "Protocol" fields.
 136
 137   IPHDR2 - IPv4 header word 0, "Ver", "Hdr Len" and "Type of Service" fields.
 138
 139   .. table:: Protocol extraction : ``ipv6``
 140
 141    +----------------------------+----------------------------+
 142    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
 143    +=====+=============+========+=============+==============+
 144    | Ver |Traffic class|  Flow  | Next Header |   Hop Limit  |
 145    +-----+-------------+--------+-------------+--------------+
 146
 147   IPHDR1 - IPv6 header word 3, "Next Header" and "Hop Limit" fields.
 148
 149   IPHDR2 - IPv6 header word 0, "Ver", "Traffic class" and high 4 bits of
 150   "Flow Label" fields.
 151
 152   .. table:: Protocol extraction : ``ipv6_flow``
 153
 154    +----------------------------+----------------------------+
 155    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
 156    +=====+=============+========+============================+
 157    | Ver |Traffic class|            Flow Label               |
 158    +-----+-------------+-------------------------------------+
 159
 160   IPHDR1 - IPv6 header word 1, 16 low bits of the "Flow Label" field.
 161
 162   IPHDR2 - IPv6 header word 0, "Ver", "Traffic class" and high 4 bits of
 163   "Flow Label" fields.
 164
 165   .. table:: Protocol extraction : ``tcp``
 166
 167    +----------------------------+----------------------------+
 168    |           TCPHDR2          |           TCPHDR1          |
 169    +============================+======+======+==============+
 170    |          Reserved          |Offset|  RSV |     Flags    |
 171    +----------------------------+------+------+--------------+
 172
 173   TCPHDR1 - TCP header word 6, "Data Offset" and "Flags" fields.
 174
 175   TCPHDR2 - Reserved
 176
 177   .. table:: Protocol extraction : ``ip_offset``
 178
 179    +----------------------------+----------------------------+
 180    |           IPHDR2           |           IPHDR1           |
 181    +============================+============================+
 182    |       IPv6 HDR Offset      |       IPv4 HDR Offset      |
 183    +----------------------------+----------------------------+
 184
 185   IPHDR1 - Outer/Single IPv4 Header offset.
 186
 187   IPHDR2 - Outer/Single IPv6 Header offset.
 188
 189   Use ``rte_net_ice_dynf_proto_xtr_metadata_get`` to access the protocol
 190   extraction metadata, and use ``RTE_PKT_RX_DYNF_PROTO_XTR_*`` to get the
 191   metadata type of ``struct rte_mbuf::ol_flags``.
 192
 193   The ``rte_net_ice_dump_proto_xtr_metadata`` routine shows how to
 194   access the protocol extraction result in ``struct rte_mbuf``.
 195
 196 Driver compilation and testing
 197 ------------------------------
 198
 199 Refer to the document :ref:`compiling and testing a PMD for a NIC <pmd_build_and_test>`
 200 for details.
 201
 202 Features
 203 --------
 204
 205 Vector PMD
 206 ~~~~~~~~~~
 207
 208 Vector PMD for RX and TX path are selected automatically. The paths
 209 are chosen based on 2 conditions.
 210
 211 - ``CPU``
 212   On the X86 platform, the driver checks if the CPU supports AVX2.
 213   If it's supported, AVX2 paths will be chosen. If not, SSE is chosen.
 214
 215 - ``Offload features``
 216   The supported HW offload features are described in the document ice_vec.ini.
 217   If any not supported features are used, ICE vector PMD is disabled and the
 218   normal paths are chosen.
 219
 220 Malicious driver detection (MDD)
 221 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 222
 223 It's not appropriate to send a packet, if this packet's destination MAC address
 224 is just this port's MAC address. If SW tries to send such packets, HW will
 225 report a MDD event and drop the packets.
 226
 227 The APPs based on DPDK should avoid providing such packets.
 228
 229 Device Config Function (DCF)
 230 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 231
 232 This section demonstrates ICE DCF PMD, which shares the core module with ICE
 233 PMD and iAVF PMD.
 234
 235 A DCF (Device Config Function) PMD bounds to the device's trusted VF with ID 0,
 236 it can act as a sole controlling entity to exercise advance functionality (such
 237 as switch, ACL) for the rest VFs.
 238
 239 The DCF PMD needs to advertise and acquire DCF capability which allows DCF to
 240 send AdminQ commands that it would like to execute over to the PF and receive
 241 responses for the same from PF.
 242
 243 .. _figure_ice_dcf:
 244
 245 .. figure:: img/ice_dcf.*
 246
 247    DCF Communication flow.
 248
 249 #. Create the VFs::
 250
 251       echo 4 > /sys/bus/pci/devices/0000\:18\:00.0/sriov_numvfs
 252
 253 #. Enable the VF0 trust on::
 254
 255       ip link set dev enp24s0f0 vf 0 trust on
 256
 257 #. Bind the VF0,  and run testpmd with 'cap=dcf' devarg::
 258
 259       dpdk-testpmd -l 22-25 -n 4 -a 18:01.0,cap=dcf -- -i
 260
 261 #. Monitor the VF2 interface network traffic::
 262
 263       tcpdump -e -nn -i enp24s1f2
 264
 265 #. Create one flow to redirect the traffic to VF2 by DCF::
 266
 267       flow create 0 priority 0 ingress pattern eth / ipv4 src is 192.168.0.2 \
 268       dst is 192.168.0.3 / end actions vf id 2 / end
 269
 270 #. Send the packet, and it should be displayed on tcpdump::
 271
 272       sendp(Ether(src='3c:fd:fe:aa:bb:78', dst='00:00:00:01:02:03')/IP(src=' \
 273       192.168.0.2', dst="192.168.0.3")/TCP(flags='S')/Raw(load='XXXXXXXXXX'), \
 274       iface="enp24s0f0", count=10)
 275
 276 Sample Application Notes
 277 ------------------------
 278
 279 Vlan filter
 280 ~~~~~~~~~~~
 281
 282 Vlan filter only works when Promiscuous mode is off.
 283
 284 To start ``testpmd``, and add vlan 10 to port 0:
 285
 286 .. code-block:: console
 287
 288     ./app/dpdk-testpmd -l 0-15 -n 4 -- -i
 289     ...
 290
 291     testpmd> rx_vlan add 10 0
 292
 293 Limitations or Known issues
 294 ---------------------------
 295
 296 The Intel E810 requires a programmable pipeline package be downloaded
 297 by the driver to support normal operations. The E810 has a limited
 298 functionality built in to allow PXE boot and other use cases, but the
 299 driver must download a package file during the driver initialization
 300 stage.
 301
 302 The default DDP package file name is ice.pkg. For a specific NIC, the
 303 DDP package supposed to be loaded can have a filename: ice-xxxxxx.pkg,
 304 where 'xxxxxx' is the 64-bit PCIe Device Serial Number of the NIC. For
 305 example, if the NIC's device serial number is 00-CC-BB-FF-FF-AA-05-68,
 306 the device-specific DDP package filename is ice-00ccbbffffaa0568.pkg
 307 (in hex and all low case). During initialization, the driver searches
 308 in the following paths in order: /lib/firmware/updates/intel/ice/ddp
 309 and /lib/firmware/intel/ice/ddp. The corresponding device-specific DDP
 310 package will be downloaded first if the file exists. If not, then the
 311 driver tries to load the default package. The type of loaded package
 312 is stored in ``ice_adapter->active_pkg_type``.
 313
 314 A symbolic link to the DDP package file is also ok. The same package
 315 file is used by both the kernel driver and the DPDK PMD.