Linux Kernel TCP/IP Stack — L2 Layer — switchdev L2 Offload

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switchdev 框架（二层交换 Offload 实现）

Linux 4.0 引入了 switchdev 框架，它代表对一类拥有 “交换” 能力芯片的多网口设备的抽象。其中每一个网口就是一个 Port，在 switchdev 框架中被注册成为一个 net_device。

switchdev 起源于 Open vSwitch 项目，由 Jiři Pirko 在 2014 年 9 月首次提出。在 2015 年 2 月的 Netdev 0.1 会议上，网络开发人员决定扩展并采用 switchdev 作为硬件交换机芯片的通用解决方案。

switchdev 驱动模型出现之前，Linux 需要交换机厂商的专门工具套件操作交换机，而在 switchdev 驱动模型之后，通用接口被实现。交换机正式纳入 Linux 网络设备体系，Linux 可以用标准接口实现交换机的控制面和管理面。

在 switchdev 驱动框架下，硬件交换机设备上的每个物理端口都在内核中注册为一个 net_device，就像对现有的网卡设备所做的那样。可以使用现有的指令工具（e.g. brctl、ip 和 iproute2）将端口绑定或桥接、隧道化或划分 VLAN。

switchdev 驱动程序的优点是这样的交换结构可以被卸载到交换机硬件上。因此，驱动程序将 FDB（MAC forwarding database，转发数据库）中的每个条目映射到硬件上，并监视其更改情况。

最初，switchdev 支持的唯一设备是 QEMU 的 Rocker 软件交换机。后来 Mellanox 和 Broadcom 等公司均提供了支持 switchdev 的交换机器。OpenStack Pike 版本中引入了对 switchdev 的支持，实现了 Open vSwitch 硬件卸载（offloading）功能。