net/netfilter/ipvs/ip_vs_est.c

   1 /*
   2  * ip_vs_est.c: simple rate estimator for IPVS
   3  *
   4  * Authors:     Wensong Zhang <wensong@linuxvirtualserver.org>
   5  *
   6  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  *              as published by the Free Software Foundation; either version
   9  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * Changes:
  12  *
  13  */
  14
  15 #define KMSG_COMPONENT "IPVS"
  16 #define pr_fmt(fmt) KMSG_COMPONENT ": " fmt
  17
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/jiffies.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/types.h>
  22 #include <linux/interrupt.h>
  23 #include <linux/sysctl.h>
  24 #include <linux/list.h>
  25
  26 #include <net/ip_vs.h>
  27
  28 /*
  29   This code is to estimate rate in a shorter interval (such as 8
  30   seconds) for virtual services and real servers. For measure rate in a
  31   long interval, it is easy to implement a user level daemon which
  32   periodically reads those statistical counters and measure rate.
  33
  34   Currently, the measurement is activated by slow timer handler. Hope
  35   this measurement will not introduce too much load.
  36
  37   We measure rate during the last 8 seconds every 2 seconds:
  38
  39     avgrate = avgrate*(1-W) + rate*W
  40
  41     where W = 2^(-2)
  42
  43   NOTES.
  44
  45   * The stored value for average bps is scaled by 2^5, so that maximal
  46     rate is ~2.15Gbits/s, average pps and cps are scaled by 2^10.
  47
  48   * A lot code is taken from net/sched/estimator.c
  49  */
  50
  51
  52 static void estimation_timer(unsigned long arg);
  53
  54 static LIST_HEAD(est_list);
  55 static DEFINE_SPINLOCK(est_lock);
  56 static DEFINE_TIMER(est_timer, estimation_timer, 0, 0);
  57
  58 static void estimation_timer(unsigned long arg)
  59 {
  60         struct ip_vs_estimator *e;
  61         struct ip_vs_stats *s;
  62         u32 n_conns;
  63         u32 n_inpkts, n_outpkts;
  64         u64 n_inbytes, n_outbytes;
  65         u32 rate;
  66
  67         spin_lock(&est_lock);
  68         list_for_each_entry(e, &est_list, list) {
  69                 s = container_of(e, struct ip_vs_stats, est);
  70
  71                 spin_lock(&s->lock);
  72                 n_conns = s->ustats.conns;
  73                 n_inpkts = s->ustats.inpkts;
  74                 n_outpkts = s->ustats.outpkts;
  75                 n_inbytes = s->ustats.inbytes;
  76                 n_outbytes = s->ustats.outbytes;
  77
  78                 /* scaled by 2^10, but divided 2 seconds */
  79                 rate = (n_conns - e->last_conns)<<9;
  80                 e->last_conns = n_conns;
  81                 e->cps += ((long)rate - (long)e->cps)>>2;
  82                 s->ustats.cps = (e->cps+0x1FF)>>10;
  83
  84                 rate = (n_inpkts - e->last_inpkts)<<9;
  85                 e->last_inpkts = n_inpkts;
  86                 e->inpps += ((long)rate - (long)e->inpps)>>2;
  87                 s->ustats.inpps = (e->inpps+0x1FF)>>10;
  88
  89                 rate = (n_outpkts - e->last_outpkts)<<9;
  90                 e->last_outpkts = n_outpkts;
  91                 e->outpps += ((long)rate - (long)e->outpps)>>2;
  92                 s->ustats.outpps = (e->outpps+0x1FF)>>10;
  93
  94                 rate = (n_inbytes - e->last_inbytes)<<4;
  95                 e->last_inbytes = n_inbytes;
  96                 e->inbps += ((long)rate - (long)e->inbps)>>2;
  97                 s->ustats.inbps = (e->inbps+0xF)>>5;
  98
  99                 rate = (n_outbytes - e->last_outbytes)<<4;
 100                 e->last_outbytes = n_outbytes;
 101                 e->outbps += ((long)rate - (long)e->outbps)>>2;
 102                 s->ustats.outbps = (e->outbps+0xF)>>5;
 103                 spin_unlock(&s->lock);
 104         }
 105         spin_unlock(&est_lock);
 106         mod_timer(&est_timer, jiffies + 2*HZ);
 107 }
 108
 109 void ip_vs_new_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 110 {
 111         struct ip_vs_estimator *est = &stats->est;
 112
 113         INIT_LIST_HEAD(&est->list);
 114
 115         est->last_conns = stats->ustats.conns;
 116         est->cps = stats->ustats.cps<<10;
 117
 118         est->last_inpkts = stats->ustats.inpkts;
 119         est->inpps = stats->ustats.inpps<<10;
 120
 121         est->last_outpkts = stats->ustats.outpkts;
 122         est->outpps = stats->ustats.outpps<<10;
 123
 124         est->last_inbytes = stats->ustats.inbytes;
 125         est->inbps = stats->ustats.inbps<<5;
 126
 127         est->last_outbytes = stats->ustats.outbytes;
 128         est->outbps = stats->ustats.outbps<<5;
 129
 130         spin_lock_bh(&est_lock);
 131         list_add(&est->list, &est_list);
 132         spin_unlock_bh(&est_lock);
 133 }
 134
 135 void ip_vs_kill_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 136 {
 137         struct ip_vs_estimator *est = &stats->est;
 138
 139         spin_lock_bh(&est_lock);
 140         list_del(&est->list);
 141         spin_unlock_bh(&est_lock);
 142 }
 143
 144 void ip_vs_zero_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 145 {
 146         struct ip_vs_estimator *est = &stats->est;
 147
 148         /* set counters zero, caller must hold the stats->lock lock */
 149         est->last_inbytes = 0;
 150         est->last_outbytes = 0;
 151         est->last_conns = 0;
 152         est->last_inpkts = 0;
 153         est->last_outpkts = 0;
 154         est->cps = 0;
 155         est->inpps = 0;
 156         est->outpps = 0;
 157         est->inbps = 0;
 158         est->outbps = 0;
 159 }
 160
 161 int __init ip_vs_estimator_init(void)
 162 {
 163         mod_timer(&est_timer, jiffies + 2 * HZ);
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 void ip_vs_estimator_cleanup(void)
 168 {
 169         del_timer_sync(&est_timer);
 170 }