OpenBSD：PF 队列突破 4 Gbps 瓶颈

Source: Hacker News

介绍

OpenBSD 的 PF 包过滤器长期以来在 pf.conf(5) 的 queue 规则中支持 HFSC 流量整形。然而，HFSC 服务曲线结构（struct hfsc_sc）内部的 32 位限制将带宽值上限限制在约 4.29 Gbps——即 u_int 能表示的最大值。

随着 10 G、25 G、100 G 网络接口已变得司空见惯，且内核在 SMP 与高速驱动方面的工作持续进行，这一限制已成为实际障碍。在队列上配置 bandwidth 10G 时会悄悄回绕，导致调度行为错误且不可预测。

补丁

一个新的 patch 将内核 HFSC 调度器中的带宽字段从 32 位扩展为 64 位整数，彻底消除了这一瓶颈。同样的改动还修复了 pftop(1) 中的显示错误——之前在 4 Gbps 以上的带宽值会显示不正确。

关键更改

• HFSC 调度器中的带宽字段现为 64 位。
• pftop 正确显示高速带宽值。
• 对使用低于 4 Gbps 值的现有配置没有影响。

实际影响

PF 队列的带宽配置现在能够正确支持现代高速接口。熟悉的语法保持不变：

queue rootq on em0 bandwidth 10G
queue defq parent rootq bandwidth 8G default

支持的数值最高可达 999 G，足以满足当今及未来的接口需求。使用低于 4 G 的现有配置仍可正常工作，无需修改。

使用示例

# 在接口 em0 上定义一个带宽为 10 Gbps 的根队列
queue rootq on em0 bandwidth 10G

# 定义一个带宽为 8 Gbps 的默认子队列
queue defq parent rootq bandwidth 8G default

参考资料

• OpenBSD 项目: https://www.openbsd.org/
• PF 手册页: https://man.openbsd.org/pf
• PF 队列文档: https://man.openbsd.org/pf.conf#QUEUEING
• pftop 源码: https://cvsweb.openbsd.org/ports/sysutils/pftop
• 补丁讨论: https://marc.info/?l=openbsd-tech&m=177375870004342&w=2
• 补丁结论（准备提交）: https://marc.info/?l=openbsd-tech&m=177379810031898&w=2
• OpenBSD 基金会捐赠: https://www.openbsdfoundation.org/donations.html