28. Metrics 庫(kù)
Metrics 庫(kù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)機(jī)制，通過(guò)這個(gè)機(jī)制，producers 可以發(fā)布numeric信息，供 consumers 后續(xù)查詢。
實(shí)際上，生產(chǎn)者通常是其他庫(kù)或者主進(jìn)程，而消費(fèi)者通常是應(yīng)用程序。
Metrics 本身是一個(gè)靜態(tài)值，并不是有PMD產(chǎn)生的。
Metric 信息是由推送模型填充的，其中生產(chǎn)者通過(guò)調(diào)用相關(guān)的更新函數(shù)來(lái)跟新metric庫(kù)中包含的值。
消費(fèi)者通過(guò)查詢共享內(nèi)存中的metric數(shù)據(jù)來(lái)獲取metric信息。
對(duì)于每個(gè)mettic，為每個(gè)端口ID保留一個(gè)單獨(dú)的值，并且在發(fā)布metric時(shí)，生產(chǎn)者需要指定哪個(gè)端口正在更新。
此外，還有一個(gè)特殊的ID RTE_METRICS_GLOBAL， 用于全局統(tǒng)計(jì)，不與任何單個(gè)設(shè)備關(guān)聯(lián)。
由于metric庫(kù)是自包含的，因此，對(duì)端口號(hào)的唯一限制是他們小于 RTE_MAX_ETHPORTS，不需要實(shí)際端口存在。
28.1. 初始化庫(kù)
在使用庫(kù)之前，必須通過(guò)調(diào)用在共享內(nèi)存中設(shè)置mettic存儲(chǔ)的 rte_metrics_init() 來(lái)初始化它。
這也就是生產(chǎn)者將metric信息發(fā)布到哪里以及消費(fèi)者從哪里查新metric信息。
rte_metrics_init(rte_socket_id());
這個(gè)初始化函數(shù)必須在主函數(shù)中調(diào)用，否則生產(chǎn)者和消費(fèi)者可能在主程序或次進(jìn)程中多次調(diào)用。？？
28.2. 注冊(cè)metrics
Metrics 必須先注冊(cè)，這是生產(chǎn)者聲明他們將要發(fā)布的metric的方式。注冊(cè)可以單獨(dú)完成，也可以將一組metric標(biāo)注為一個(gè)組。單獨(dú)注冊(cè)使用接口 rte_metrics_reg_name() 實(shí)現(xiàn)：
id_1 = rte_metrics_reg_name("mean_bits_in");
id_2 = rte_metrics_reg_name("mean_bits_out");
id_3 = rte_metrics_reg_name("peak_bits_in");
id_4 = rte_metrics_reg_name("peak_bits_out");
一組metric注冊(cè)使用 rte_metrics_reg_names() 完成：
const char * const names[] = {
"mean_bits_in", "mean_bits_out",
"peak_bits_in", "peak_bits_out",
};
id_set = rte_metrics_reg_names(&names[0], 4);
如果返回負(fù)數(shù)，表示注冊(cè)失敗。否則，返回值表示更新metic時(shí)使用的 key 值?？梢允褂?rte_metrics_get_names() 獲得將這些key值與metric名稱映射起來(lái)的映射表。
28.3. 更新 metric 值
一旦注冊(cè)，生產(chǎn)者可以使用 rte_metrics_update_value() 函數(shù)更新給定端口的metric。這個(gè)函數(shù)使用metric注冊(cè)時(shí)返回的key值，也可以使用 rte_metrics_get_names() 查找。
rte_metrics_update_value(port_id, id_1, values[0]);
rte_metrics_update_value(port_id, id_2, values[1]);
rte_metrics_update_value(port_id, id_3, values[2]);
rte_metrics_update_value(port_id, id_4, values[3]);
如果metric被注冊(cè)為一個(gè)集合，則可以使用 rte_metrics_update_value() 單獨(dú)更新他們，或者使用 rte_metrics_update_values() 一起更新：
rte_metrics_update_value(port_id, id_set, values[0]);
rte_metrics_update_value(port_id, id_set + 1, values[1]);
rte_metrics_update_value(port_id, id_set + 2, values[2]);
rte_metrics_update_value(port_id, id_set + 3, values[3]);
rte_metrics_update_values(port_id, id_set, values, 4);
注意，rte_metrics_update_values() 不能用來(lái)更新 multiple sets 的metric，因?yàn)椴荒鼙ＷC兩個(gè)集合一個(gè)接一個(gè)地注冊(cè)了連續(xù)的ID值。
28.4. 查詢 metrics
消費(fèi)者可以通過(guò)使用返回 struct rte_metric_value 數(shù)組的接口 rte_metrics_get_values() 來(lái)查詢metric庫(kù)。 該數(shù)組中的每個(gè)條目都包含一個(gè)metric值及其關(guān)聯(lián)的key。key值和名稱的映射可以使用 rte_metrics_get_names() 函數(shù)來(lái)獲得，該函數(shù)返回由key索引的 struct rte_metric_name 數(shù)組。以下將打印給定端口的所有metric：
void print_metrics() {
struct rte_metric_name *names;
int len;
len = rte_metrics_get_names(NULL, 0);
if (len < 0) {
printf("Cannot get metrics count\n");
return;
}
if (len == 0) {
printf("No metrics to display (none have been registered)\n");
return;
}
metrics = malloc(sizeof(struct rte_metric_value) * len);
names = malloc(sizeof(struct rte_metric_name) * len);
if (metrics == NULL || names == NULL) {
printf("Cannot allocate memory\n");
free(metrics);
free(names);
return;
}
ret = rte_metrics_get_values(port_id, metrics, len);
if (ret < 0 || ret > len) {
printf("Cannot get metrics values\n");
free(metrics);
free(names);
return;
}
printf("Metrics for port %i:\n", port_id);
for (i = 0; i < len; i++)
printf(" %s: %"PRIu64"\n",
names[metrics[i].key].name, metrics[i].value);
free(metrics);
free(names);
}
28.5. Bit-rate 統(tǒng)計(jì)庫(kù)
Bit-rate 庫(kù)計(jì)算每個(gè)活動(dòng)端口（即網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）的指數(shù)加權(quán)平均值和峰值比特率。
這些統(tǒng)計(jì)信息通過(guò)metric庫(kù)使用以下名稱進(jìn)行發(fā)布：
- mean_bits_in: 平均入站比特率
- mean_bits_out: 平均出站比特率
- ewma_bits_in: 平均入站比特率 (EWMA 平滑)
- ewma_bits_out: 平均出站比特率 (EWMA 平滑)
- peak_bits_in: 峰值入站比特率
- peak_bits_out: 峰值出站比特率
一旦初始化，并以適當(dāng)?shù)念l率計(jì)時(shí)，可以通過(guò)查詢metric庫(kù)來(lái)獲取metric值。
28.5.1. 初始化
在使用庫(kù)之前，必須通過(guò)接口 rte_stats_bitrate_create() 來(lái)初始化，這個(gè)函數(shù)返回一個(gè)bit-rate計(jì)算對(duì)象。由于bit-rate庫(kù)使用metric來(lái)報(bào)告計(jì)算的統(tǒng)計(jì)量，因此bit-rate庫(kù)需要將計(jì)算的統(tǒng)計(jì)量與metric庫(kù)一起注冊(cè)。這通過(guò)輔助函數(shù) rte_stats_bitrate_reg() 完成。
struct rte_stats_bitrates *bitrate_data;
bitrate_data = rte_stats_bitrate_create();
if (bitrate_data == NULL)
rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not allocate bit-rate data.\n");
rte_stats_bitrate_reg(bitrate_data);
28.5.2. 控制采樣速率
由于庫(kù)通過(guò)定期采樣來(lái)工作，而不是使用內(nèi)部線程，應(yīng)用程序必須定期調(diào)用 rte_stats_bitrate_calc() 。 這個(gè)函數(shù)被調(diào)用的頻率應(yīng)該是計(jì)算統(tǒng)計(jì)所需要的預(yù)期采樣頻率。 例如，需要按秒統(tǒng)計(jì)，那么應(yīng)該每秒鐘調(diào)用一次這個(gè)函數(shù)。
tics_datum = rte_rdtsc();
tics_per_1sec = rte_get_timer_hz();
while( 1 ) {
/* ... */
tics_current = rte_rdtsc();
if (tics_current - tics_datum >= tics_per_1sec) {
/* Periodic bitrate calculation */
for (idx_port = 0; idx_port < cnt_ports; idx_port++)
rte_stats_bitrate_calc(bitrate_data, idx_port);
tics_datum = tics_current;
}
/* ... */
}
28.6. 延遲統(tǒng)計(jì)庫(kù)
延遲統(tǒng)計(jì)庫(kù)計(jì)算DPDK應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)包處理延遲，報(bào)告數(shù)據(jù)包處理所需的最小，平均和最大納秒，以及處理延遲中的抖動(dòng)。使用以下名稱通過(guò)metric庫(kù)報(bào)告這些統(tǒng)計(jì)信息：
- min_latency_ns: 最小處理延遲（納秒）
- avg_latency_ns: 平均處理延遲（納秒）
- mac_latency_ns: 最大處理延遲（納秒）
- jitter_ns: 處理等待時(shí)間的變化（納秒）
一旦初始化并以適當(dāng)?shù)念l率采樣，可以通過(guò)查詢metric庫(kù)來(lái)獲得這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
28.6.1. 初始化
使用庫(kù)之前，需要調(diào)用函數(shù) rte_latencystats_init() 進(jìn)行初始化。
lcoreid_t latencystats_lcore_id = -1;
int ret = rte_latencystats_init(1, NULL);
if (ret)
rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not allocate latency data.\n");
28.6.2. 觸發(fā)統(tǒng)計(jì)值更新
需要定期調(diào)用 rte_latencystats_update() 函數(shù)，以便更新延遲統(tǒng)計(jì)值信息。
if (latencystats_lcore_id == rte_lcore_id())
rte_latencystats_update();
28.6.3. 關(guān)閉庫(kù)
完成之后，需要調(diào)用 rte_latencystats_uninit() 來(lái)關(guān)閉延遲統(tǒng)計(jì)庫(kù)。
rte_latencystats_uninit();
