doc/guides/nics/fail_safe.rst

   1 ..  BSD LICENSE
   2     Copyright 2017 6WIND S.A.
   3
   4     Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5     modification, are permitted provided that the following conditions
   6     are met:
   7
   8     * Redistributions of source code must retain the above copyright
   9     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11     notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  12     the documentation and/or other materials provided with the
  13     distribution.
  14     * Neither the name of 6WIND S.A. nor the names of its
  15     contributors may be used to endorse or promote products derived
  16     from this software without specific prior written permission.
  17
  18     THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  19     "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  20     LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  21     A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  22     OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  23     SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  24     LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  25     DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  26     THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  27     (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  28     OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  29
  30 Fail-safe poll mode driver library
  31 ==================================
  32
  33 The Fail-safe poll mode driver library (**librte_pmd_failsafe**) is a virtual
  34 device that allows using any device supporting hotplug (sudden device removal
  35 and plugging on its bus), without modifying other components relying on such
  36 device (application, other PMDs).
  37
  38 Additionally to the Seamless Hotplug feature, the Fail-safe PMD offers the
  39 ability to redirect operations to secondary devices when the primary has been
  40 removed from the system.
  41
  42 .. note::
  43
  44    The library is enabled by default. You can enable it or disable it manually
  45    by setting the ``CONFIG_RTE_LIBRTE_PMD_FAILSAFE`` configuration option.
  46
  47 Features
  48 --------
  49
  50 The Fail-safe PMD only supports a limited set of features. If you plan to use a
  51 device underneath the Fail-safe PMD with a specific feature, this feature must
  52 be supported by the Fail-safe PMD to avoid throwing any error.
  53
  54 Check the feature matrix for the complete set of supported features.
  55
  56 Compilation option
  57 ------------------
  58
  59 This option can be modified in the ``$RTE_TARGET/build/.config`` file.
  60
  61 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_PMD_FAILSAFE`` (default **y**)
  62
  63   Toggle compiling librte_pmd_failsafe.
  64
  65 Using the Fail-safe PMD from the EAL command line
  66 -------------------------------------------------
  67
  68 The Fail-safe PMD can be used like most other DPDK virtual devices, by passing a
  69 ``--vdev`` parameter to the EAL when starting the application. The device name
  70 must start with the *net_failsafe* prefix, followed by numbers or letters. This
  71 name must be unique for each device. Each fail-safe instance must have at least one
  72 sub-device, up to ``RTE_MAX_ETHPORTS-1``.
  73
  74 A sub-device can be any legal DPDK device, including possibly another fail-safe
  75 instance.
  76
  77 Fail-safe command line parameters
  78 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  79
  80 - **dev(<iface>)** parameter
  81
  82   This parameter allows the user to define a sub-device. The ``<iface>`` part of
  83   this parameter must be a valid device definition. It could be the argument
  84   provided to any ``-w`` device specification or the argument that would be
  85   given to a ``--vdev`` parameter (including a fail-safe).
  86   Enclosing the device definition within parenthesis here allows using
  87   additional sub-device parameters if need be. They will be passed on to the
  88   sub-device.
  89
  90 - **exec(<shell command>)** parameter
  91
  92   This parameter allows the user to provide a command to the fail-safe PMD to
  93   execute and define a sub-device.
  94   It is done within a regular shell context.
  95   The first line of its output is read by the fail-safe PMD and otherwise
  96   interpreted as if passed by the regular **dev** parameter.
  97   Any other line is discarded.
  98   If the command fail or output an incorrect string, the sub-device is not
  99   initialized.
 100   All commas within the ``shell command`` are replaced by spaces before
 101   executing the command. This helps using scripts to specify devices.
 102
 103 - **mac** parameter [MAC address]
 104
 105   This parameter allows the user to set a default MAC address to the fail-safe
 106   and all of its sub-devices.
 107   If no default mac address is provided, the fail-safe PMD will read the MAC
 108   address of the first of its sub-device to be successfully probed and use it as
 109   its default MAC address, trying to set it to all of its other sub-devices.
 110   If no sub-device was successfully probed at initialization, then a random MAC
 111   address is generated, that will be subsequently applied to all sub-device once
 112   they are probed.
 113
 114 - **hotplug_poll** parameter [UINT64] (default **2000**)
 115
 116   This parameter allows the user to configure the amount of time in milliseconds
 117   between two slave upkeep round.
 118
 119 Usage example
 120 ~~~~~~~~~~~~~
 121
 122 This section shows some example of using **testpmd** with a fail-safe PMD.
 123
 124 #. To build a PMD and configure DPDK, refer to the document
 125    :ref:`compiling and testing a PMD for a NIC <pmd_build_and_test>`.
 126
 127 #. Start testpmd. The slave device should be blacklisted from normal EAL
 128    operations to avoid probing it twice when in PCI blacklist mode.
 129
 130    .. code-block:: console
 131
 132       $RTE_TARGET/build/app/testpmd -c 0xff -n 4 \
 133          --vdev 'net_failsafe0,mac=de:ad:be:ef:01:02,dev(84:00.0),dev(net_ring0)'
 134          -b 84:00.0 -b 00:04.0 -- -i
 135
 136    If the slave device being used is not blacklisted, it will be probed by the
 137    EAL first. When the fail-safe then tries to initialize it the probe operation
 138    fails.
 139
 140    Note that PCI blacklist mode is the default PCI operating mode.
 141
 142 #. Alternatively, it can be used alongside any other device in whitelist mode.
 143
 144    .. code-block:: console
 145
 146       $RTE_TARGET/build/app/testpmd -c 0xff -n 4 \
 147          --vdev 'net_failsafe0,mac=de:ad:be:ef:01:02,dev(84:00.0),dev(net_ring0)'
 148          -w 81:00.0 -- -i
 149
 150 #. Start testpmd using a flexible device definition
 151
 152    .. code-block:: console
 153
 154       $RTE_TARGET/build/app/testpmd -c 0xff -n 4 --no-pci \
 155          --vdev='net_failsafe0,exec(echo 84:00.0)' -- -i
 156
 157 Using the Fail-safe PMD from an application
 158 -------------------------------------------
 159
 160 This driver strives to be as seamless as possible to existing applications, in
 161 order to propose the hotplug functionality in the easiest way possible.
 162
 163 Care must be taken, however, to respect the **ether** API concerning device
 164 access, and in particular, using the ``RTE_ETH_FOREACH_DEV`` macro to iterate
 165 over ethernet devices, instead of directly accessing them or by writing one's
 166 own device iterator.
 167
 168 Plug-in feature
 169 ---------------
 170
 171 A sub-device can be defined without existing on the system when the fail-safe
 172 PMD is initialized. Upon probing this device, the fail-safe PMD will detect its
 173 absence and postpone its use. It will then register for a periodic check on any
 174 missing sub-device.
 175
 176 During this time, the fail-safe PMD can be used normally, configured and told to
 177 emit and receive packets. It will store any applied configuration, and try to
 178 apply it upon the probing of its missing sub-device. After this configuration
 179 pass, the new sub-device will be synchronized with other sub-devices, i.e. be
 180 started if the fail-safe PMD has been started by the user before.
 181
 182 Fail-safe glossary
 183 ------------------
 184
 185 Fallback device : Secondary device
 186     The fail-safe will fail-over onto this device when the preferred device is
 187     absent.
 188
 189 Preferred device : Primary device
 190     The first declared sub-device in the fail-safe parameters.
 191     When this device is plugged, it is always used as emitting device.
 192     It is the main sub-device and is used as target for configuration
 193     operations if there is any ambiguity.
 194
 195 Upkeep round
 196     Periodical process when slaves are serviced. Each devices having a state
 197     different to that of the fail-safe device itself, is synchronized with it.
 198
 199 Slave
 200     In the context of the fail-safe PMD, synonymous to sub-device.
 201
 202 Sub-device
 203     A device being utilized by the fail-safe PMD.
 204     This is another PMD running underneath the fail-safe PMD.
 205     Any sub-device can disappear at any time. The fail-safe will ensure
 206     that the device removal happens gracefully.