【DPDK】高性能网络测试工具Testpmd命令行使用指南

在 DPDK 生态中，Testpmd 不仅是一款高性能的数据包转发测试工具，更提供了丰富的运行时交互功能。通过交互式命令，开发者可以实时调整转发策略、监控网络性能、配置硬件加速特性，从而快速验证网络设备的功能与性能。本文将深入解析 Testpmd 的运行时函数，带你从基础操作到高级配置，全面掌握这款工具的实战技巧。

一、交互式模式：Testpmd 的操作核心

Testpmd 的交互式模式（通过 -i 或 --interactive 启动）是其最具特色的功能之一。启动后会显示 testpmd> 提示符，支持命令补全（按 <TAB> 键）、历史记录（上箭头）和快捷键（如 Ctrl+a 跳至行首），操作体验类似 Bash。

# 启动交互式模式示例
sudo ./dpdk-testpmd -l 0-3 -n 4 -- -i --portmask=0x3

进入交互式模式后，首先可以通过 help 命令查看功能分类：

testpmd> help
Help is available for the following sections:help control                    : Start and stop forwarding.help display                    : Displaying port, stats and config information.help config                     : Configuration information.help ports                      : Configuring ports....

二、控制命令：转发流程的启停与退出

控制命令是交互式操作的基础，用于管理数据包转发的生命周期：

命令	功能说明
start	按当前配置启动数据包转发
start tx_first [burst_num]	先发送指定批次（默认1批）的数据包再启动转发（仅非交互式模式有效）
stop	停止转发并显示累计统计信息
quit	退出交互式模式

示例：

testpmd> start  # 启动转发
testpmd> stop   # 停止转发并查看统计
---------------------- Forward statistics for port 0  ----------------------
RX-packets: 102400      RX-dropped: 0             RX-total: 102400
TX-packets: 102400      TX-dropped: 0             TX-total: 102400

三、显示命令：监控设备状态与性能

显示命令用于实时查看端口信息、统计数据和配置详情，是调试与性能分析的关键工具。

3.1 端口信息查询

• show port (info|stats|xstats|cap) (port_id|all)：查看端口基本信息、统计数据、扩展统计或能力。

  # 查看端口0的基本信息
  testpmd> show port info 0
  ********************* Infos for port 0 *********************
  MAC address: 7C:FE:90:CB:74:CE
  Link status: up
  Link speed: 10000 Mbps
  Link duplex: full-duplex
  Supported flow types: ipv4-tcp, ipv4-udp, ...
  

• show port rss-hash [key|algorithm]：查看 RSS（接收端缩放）哈希键或算法。

• show (rxq|txq) info (port_id) (queue_id)：查看指定端口的 RX/TX 队列信息。

3.2 统计数据与转发状态

• show fwd stats all：查看所有端口的转发统计（如 RX/TX 包数、丢弃数）。
• clear port stats all：清空所有端口的统计数据。
• show config (rxtx|cores|fwd)：查看当前配置（如队列数、核心分配、转发模式）。

3.3 系统资源监控

Testpmd 还提供了底层资源的查询命令，方便调试内存与核心分配：

• dump_physmem：打印物理内存段布局
• dump_mempool [name]：查看内存池统计
• dump_lcores：列出逻辑核心信息
• dump_ring [name]：显示环形缓冲区状态

四、配置命令：实时调整转发策略

配置命令允许在运行时修改转发参数，无需重启应用。注意：多数配置需在转发停止后生效。

4.1 转发模式切换

通过 set fwd 命令可切换转发模式，支持多种场景：

# 切换为仅接收模式
testpmd> set fwd rxonly
Set rxonly packet forwarding mode# 切换为 MAC 地址交换模式（交换源/目的 MAC 后转发）
testpmd> set fwd macswap

常用转发模式包括：

• io：默认模式，直接转发数据包（最快）
• macswap：交换源/目的 MAC 地址
• rxonly/txonly：仅接收/仅发送（用于单向测试）
• flowgen：多流生成模式（用于性能测试）
• icmpecho：响应 ICMP 回显请求（模拟 ping 响应）

4.2 资源分配调整

• set nbcore N：设置转发核心数量（如 set nbcore 2）
• set corelist 1,3：指定转发核心列表（如核心1和3）
• set portlist 0,2：指定转发端口列表（如端口0和2）
• set burst 64：设置每批处理的数据包数量（默认32）

4.3 硬件加速配置

Testpmd 支持实时配置网卡硬件加速功能，如 VLAN 卸载、校验和计算等：

• vlan set strip on 0：启用端口0的 VLAN 剥离
• csum set tcp hw 0：端口0的 TCP 校验和由硬件计算
• set port 0 gro on：启用端口0的 GRO（通用接收卸载）

示例：配置 VLAN 过滤

# 启用端口0的 VLAN 过滤
testpmd> vlan set filter on 0
# 添加允许通过的 VLAN ID 100
testpmd> rx_vlan add 100 0

4.4 流量控制与限速

• set flow_ctrl rx on tx on 8000 4000 100 1 0：配置端口0的流控参数（高水位、低水位等）
• set port 0 queue 0 rate 1000：限制端口0的队列0发送速率为1000 Mbps

五、端口管理：动态增删与配置

Testpmd 支持运行时动态管理端口，包括添加、移除和重置，灵活性极强。

5.1 端口的附加与分离

• port attach <identifier>：添加端口（支持物理网卡的 PCI 地址或虚拟设备）

  # 添加 PCI 地址为 0000:0a:00.0 的物理网卡
  testpmd> port attach 0000:0a:00.0
  

• port detach <port_id>：移除端口（需先停止并关闭端口）

  testpmd> port stop 0
  testpmd> port close 0
  testpmd> port detach 0
  

5.2 端口状态与参数配置

• port start/stop <port_id|all>：启动/停止指定端口
• port config <port_id> speed 10000 duplex full：设置端口速率为10Gbps、全双工
• port config all rxq 4：为所有端口配置4个 RX 队列
• port reset <port_id>：重置端口（需先停止）

六、高级功能：流规则与隧道配置

Testpmd 支持复杂的流量处理场景，如隧道封装/解封装、自定义流规则等。

6.1 隧道配置

通过命令可配置 VXLAN、NVGRE 等隧道的封装参数：

# 配置 VXLAN 隧道封装
testpmd> set vxlan ip-version ipv4 vni 100 udp-src 4789 udp-dst 4789 \ip-src 192.168.1.1 ip-dst 192.168.1.2 \eth-src 7C:FE:90:CB:74:CE eth-dst 7C:FE:90:CB:74:CA

6.2 流规则与采样

• set sample_actions 0 count / mirror 1 / end：配置采样动作（计数并镜像到端口1）
• flow create 0 ingress pattern eth / ipv4 / end actions sample ratio 2 index 0 / end：创建流规则，按2:1比例采样符合条件的流量

七、实战场景：从调试到性能测试

场景1：验证网卡基本功能

# 启动交互式模式，端口0环回
testpmd> set port-topology loop
testpmd> set fwd io
testpmd> start
# 查看统计，确认 RX/TX 包数匹配
testpmd> show port stats 0

场景2：测试硬件校验和卸载

# 启用 TCP 硬件校验和
testpmd> csum set tcp hw 0
testpmd> set fwd csum
testpmd> start
# 验证校验和计算是否正确（无丢包或错误）
testpmd> show fwd stats all

场景3：动态调整 RSS 配置

# 查看当前 RSS 配置
testpmd> show port 0 rss-hash
# 配置 RSS 仅基于 IPv4
testpmd> port config 0 rss ipv4
# 验证队列分配是否符合预期
testpmd> show port 0 rss reta

八、注意事项与最佳实践

1. 权限要求：所有命令需在 root 权限下执行，否则无法访问硬件资源。
2. 配置生效：多数配置（如队列数、转发模式）需停止转发后重新启动才生效。
3. 硬件依赖：部分功能（如 GRO、RSS）需网卡支持，可通过 show port cap <port_id> 查看端口能力。
4. 多进程限制：在多进程模式下，从进程不支持端口配置、队列修改等操作，仅主进程可执行设备管理命令。
5. 命令文件：通过 --cmdline-file 或 load <file> 可批量执行命令，适合自动化测试。

总结

Testpmd 的运行时函数为网络开发者提供了一套完整的调试与测试工具链，从基础的转发控制到复杂的硬件加速配置，覆盖了从功能验证到性能优化的全流程。掌握这些命令不仅能提高调试效率，更能深入理解 DPDK 与网卡硬件的交互细节。

无论是验证新网卡的功能、测试网络协议的性能，还是调试复杂的隧道转发场景，Testpmd 都能成为你的得力助手。建议结合官方文档，通过实际操作熟悉各类命令，逐步构建对高性能网络转发的理解。

参考文档：DPDK Testpmd 官方手册