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Linux ethtool -k / -K 的 offload 特性关闭对高延迟场景的影响

舞姬之光

舞姬之光

发布时间:2026-02-16 14:03:11

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来源于php中文网

原创

关闭 offload 后延迟不一定降低,甚至可能升高;因 cpu 软中断压力增大导致 ping 毛刺增多、tcpretrans 突增、net_rx 软中断飙升,真正需关的是 gro 和 lro,其余如 rx/tx 校验可保留以平衡延迟与吞吐。

linux ethtool -k / -k 的 offload 特性关闭对高延迟场景的影响

ethtool -K 关闭 offload 后延迟真的降了吗?

不一定,甚至可能更高。关闭 rxtxgso 等 offload 并不等于“让网卡变老实”,而是把原本由硬件/驱动完成的分片、校验、时间戳等工作强行转给 CPU 做——在高吞吐或高包频场景下,CPU 软中断压力反而上升,softirq 处理延迟波动更明显。

典型表现是:ping 延迟毛刺变多,tcpretrans 统计突增,/proc/interrupts 中对应网卡的软中断计数飙升。

  • ethtool -K eth0 rx off tx off gso off tso off gro off lro off 一气关掉所有,常是过度操作
  • 真正影响低延迟的关键项其实是 gro(Generic Receive Offload)和 lro(Large Receive Offload),它们会合并多个小包为大帧再交到协议栈,破坏时序感知
  • tso/gso 主要影响发包路径,对收包延迟无直接作用;盲目关掉反而削弱吞吐能力

哪些 offload 必须关?哪些可以留?

取决于你跑的是什么应用:

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  • 实时音视频、高频交易、DPDK 用户态协议栈:必须关 grolro,避免包合并导致 jitter 不可控
  • 普通 TCP 服务(如 nginx、redis):可只关 gro,保留 rx(硬件校验)和 tx(硬件校验)以降低 CPU 消耗
  • 使用 SO_TIMESTAMPING 或 PTP 硬件时间戳的场景:必须关 rx,否则校验卸载会干扰时间戳插入点
  • sg(Scatter-Gather)、tx(TCP checksum)这类不影响包到达时序的 offload,通常建议保留

ethtool -k 显示 “on” 却不起效?常见原因

ethtool -k 只读取驱动当前配置视图,并不验证硬件是否真支持或已启用。以下情况会导致“显示开启但实际无效”:

  • 驱动未加载 offload 支持模块(如某些老版本 e1000e 驱动默认禁用 gro,即使 ethtool -k 显示 on
  • 固件版本过旧,网卡硬件本身不支持该 offload(例如部分 Intel I210 固件需 ≥ 4.5 才支持完整 GRO)
  • 内核启动参数含 net.ifnames=0biosdevname=0 不影响 offload,但容易让人误查错网卡名,导致 ethtool -K 作用于错误设备
  • 容器或虚拟化环境下(如 KVM + virtio),ethtool -k 查的是 virtio-net 驱动模拟值,真实 offload 由 host 决定,guest 里关不掉底层硬件行为

验证关闭是否生效的可靠方法

别只信 ethtool -k 输出,要看运行时行为:

  • 抓包看包长:tcpdump -i eth0 -c 10 'tcp port 80' -w /tmp/test.pcap,然后用 Wireshark 检查是否有 >1500 字节的 TCP 段——若有,说明 grolro 仍生效
  • 查内核统计:cat /proc/net/snmp | grep -A1 'TcpExt',关注 TCPSegsOutTCPFastRetrans 的比值突变;关掉 gro 后,小包数量应明显上升
  • 观察软中断分布:watch -n1 'cat /proc/softirqs | grep -E "(NET_RX|NET_TX)"',关掉 groNET_RX 计数应更平稳,但总次数上升
  • 确认驱动实际加载参数:modinfo e1000e | grep -i gro,有些驱动编译时就禁用了 GRO 支持,ethtool -K 无法启用

offload 的开关不是非黑即白的配置项,它和驱动版本、固件能力、内核网络栈路径深度强耦合。最容易被忽略的是:同一块网卡,在不同内核版本下,gro 的合并阈值、超时逻辑、触发条件都可能变化——别拿 A 机器的配置直接套到 B 机器上。

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