net/ipv4/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 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/jiffies.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/types.h>
  18 #include <linux/interrupt.h>
  19 #include <linux/sysctl.h>
  20
  21 #include <net/ip_vs.h>
  22
  23 /*
  24   This code is to estimate rate in a shorter interval (such as 8
  25   seconds) for virtual services and real servers. For measure rate in a
  26   long interval, it is easy to implement a user level daemon which
  27   periodically reads those statistical counters and measure rate.
  28
  29   Currently, the measurement is activated by slow timer handler. Hope
  30   this measurement will not introduce too much load.
  31
  32   We measure rate during the last 8 seconds every 2 seconds:
  33
  34     avgrate = avgrate*(1-W) + rate*W
  35
  36     where W = 2^(-2)
  37
  38   NOTES.
  39
  40   * The stored value for average bps is scaled by 2^5, so that maximal
  41     rate is ~2.15Gbits/s, average pps and cps are scaled by 2^10.
  42
  43   * A lot code is taken from net/sched/estimator.c
  44  */
  45
  46
  47 struct ip_vs_estimator
  48 {
  49         struct ip_vs_estimator  *next;
  50         struct ip_vs_stats      *stats;
  51
  52         u32                     last_conns;
  53         u32                     last_inpkts;
  54         u32                     last_outpkts;
  55         u64                     last_inbytes;
  56         u64                     last_outbytes;
  57
  58         u32                     cps;
  59         u32                     inpps;
  60         u32                     outpps;
  61         u32                     inbps;
  62         u32                     outbps;
  63 };
  64
  65
  66 static struct ip_vs_estimator *est_list = NULL;
  67 static DEFINE_RWLOCK(est_lock);
  68 static struct timer_list est_timer;
  69
  70 static void estimation_timer(unsigned long arg)
  71 {
  72         struct ip_vs_estimator *e;
  73         struct ip_vs_stats *s;
  74         u32 n_conns;
  75         u32 n_inpkts, n_outpkts;
  76         u64 n_inbytes, n_outbytes;
  77         u32 rate;
  78
  79         read_lock(&est_lock);
  80         for (e = est_list; e; e = e->next) {
  81                 s = e->stats;
  82
  83                 spin_lock(&s->lock);
  84                 n_conns = s->conns;
  85                 n_inpkts = s->inpkts;
  86                 n_outpkts = s->outpkts;
  87                 n_inbytes = s->inbytes;
  88                 n_outbytes = s->outbytes;
  89
  90                 /* scaled by 2^10, but divided 2 seconds */
  91                 rate = (n_conns - e->last_conns)<<9;
  92                 e->last_conns = n_conns;
  93                 e->cps += ((long)rate - (long)e->cps)>>2;
  94                 s->cps = (e->cps+0x1FF)>>10;
  95
  96                 rate = (n_inpkts - e->last_inpkts)<<9;
  97                 e->last_inpkts = n_inpkts;
  98                 e->inpps += ((long)rate - (long)e->inpps)>>2;
  99                 s->inpps = (e->inpps+0x1FF)>>10;
 100
 101                 rate = (n_outpkts - e->last_outpkts)<<9;
 102                 e->last_outpkts = n_outpkts;
 103                 e->outpps += ((long)rate - (long)e->outpps)>>2;
 104                 s->outpps = (e->outpps+0x1FF)>>10;
 105
 106                 rate = (n_inbytes - e->last_inbytes)<<4;
 107                 e->last_inbytes = n_inbytes;
 108                 e->inbps += ((long)rate - (long)e->inbps)>>2;
 109                 s->inbps = (e->inbps+0xF)>>5;
 110
 111                 rate = (n_outbytes - e->last_outbytes)<<4;
 112                 e->last_outbytes = n_outbytes;
 113                 e->outbps += ((long)rate - (long)e->outbps)>>2;
 114                 s->outbps = (e->outbps+0xF)>>5;
 115                 spin_unlock(&s->lock);
 116         }
 117         read_unlock(&est_lock);
 118         mod_timer(&est_timer, jiffies + 2*HZ);
 119 }
 120
 121 int ip_vs_new_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 122 {
 123         struct ip_vs_estimator *est;
 124
 125         est = kzalloc(sizeof(*est), GFP_KERNEL);
 126         if (est == NULL)
 127                 return -ENOMEM;
 128
 129         est->stats = stats;
 130         est->last_conns = stats->conns;
 131         est->cps = stats->cps<<10;
 132
 133         est->last_inpkts = stats->inpkts;
 134         est->inpps = stats->inpps<<10;
 135
 136         est->last_outpkts = stats->outpkts;
 137         est->outpps = stats->outpps<<10;
 138
 139         est->last_inbytes = stats->inbytes;
 140         est->inbps = stats->inbps<<5;
 141
 142         est->last_outbytes = stats->outbytes;
 143         est->outbps = stats->outbps<<5;
 144
 145         write_lock_bh(&est_lock);
 146         est->next = est_list;
 147         if (est->next == NULL) {
 148                 setup_timer(&est_timer, estimation_timer, 0);
 149                 est_timer.expires = jiffies + 2*HZ;
 150                 add_timer(&est_timer);
 151         }
 152         est_list = est;
 153         write_unlock_bh(&est_lock);
 154         return 0;
 155 }
 156
 157 void ip_vs_kill_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 158 {
 159         struct ip_vs_estimator *est, **pest;
 160         int killed = 0;
 161
 162         write_lock_bh(&est_lock);
 163         pest = &est_list;
 164         while ((est=*pest) != NULL) {
 165                 if (est->stats != stats) {
 166                         pest = &est->next;
 167                         continue;
 168                 }
 169                 *pest = est->next;
 170                 kfree(est);
 171                 killed++;
 172         }
 173         if (killed && est_list == NULL)
 174                 del_timer_sync(&est_timer);
 175         write_unlock_bh(&est_lock);
 176 }
 177
 178 void ip_vs_zero_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 179 {
 180         struct ip_vs_estimator *e;
 181
 182         write_lock_bh(&est_lock);
 183         for (e = est_list; e; e = e->next) {
 184                 if (e->stats != stats)
 185                         continue;
 186
 187                 /* set counters zero */
 188                 e->last_conns = 0;
 189                 e->last_inpkts = 0;
 190                 e->last_outpkts = 0;
 191                 e->last_inbytes = 0;
 192                 e->last_outbytes = 0;
 193                 e->cps = 0;
 194                 e->inpps = 0;
 195                 e->outpps = 0;
 196                 e->inbps = 0;
 197                 e->outbps = 0;
 198         }
 199         write_unlock_bh(&est_lock);
 200 }