]> git.ipfire.org Git - people/ms/suricata.git/commit
flow: redesign of flow timeout handling
authorVictor Julien <victor@inliniac.net>
Thu, 19 Dec 2019 16:26:45 +0000 (17:26 +0100)
committerVictor Julien <victor@inliniac.net>
Thu, 6 Aug 2020 14:23:28 +0000 (16:23 +0200)
commitb3599507f4eb891841417575587d690ea13fe6c0
treeeceb914038b43af363e57e425aee43a5de8c1975
parente0aa7c1dbcc589702dccefbc3788a589418a99da
flow: redesign of flow timeout handling

Goals:
- reduce locking
- take advantage of 'hot' caches
- better locality

Locking reduction

New flow spare pool. The global pool is implmented as a list of blocks,
where each block has a 100 spare flows. Worker threads fetch a block at
a time, storing the block in the local thread storage.

Flow Recycler now returns flows to the pool is blocks as well.

Flow Recycler fetches all flows to be processed in one step instead of
one at a time.

Cache 'hot'ness

Worker threads now check the timeout of flows they evaluate during lookup.
The worker will have to read the flow into cache anyway, so the added
overhead of checking the timeout value is minimal. When a flow is considered
timed out, one of 2 things happens:

- if the flow is 'owned' by the thread it is handled locally. Handling means
  checking if the flow needs 'timeout' work.

- otherwise, the flow is added to a special 'evicted' list in the flow
  bucket where it will be picked up by the flow manager.

Flow Manager timing

By default the flow manager now tries to do passes of the flow hash in
smaller steps, where the goal is to do full pass in 8 x the lowest timeout
value it has to enforce. So if the lowest timeout value is 30s, a full pass
will take 4 minutes. The goal here is to reduce locking overhead and not
get in the way of the workers.

In emergency mode each pass is full, and lower timeouts are used.

Timing of the flow manager is also no longer relying on pthread condition
variables, as these generally cause waking up much quicker than the desired
timout. Instead a simple (u)sleep loop is used.

Both changes reduce the number of hash passes a lot.

Emergency behavior

In emergency mode there a number of changes to the workers. In this scenario
the flow memcap is fully used up and it is unavoidable that some flows won't
be tracked.

1. flow spare pool fetches are reduced to once a second. This avoids locking
   overhead, while the chance of success was very low.

2. getting an active flow directly from the hash skips flows that had very
   recent activity to avoid the scenario where all flows get only into the
   NEW state before getting reused. Rather allow some to have a chance of
   completing.

3. TCP packets that are not SYN packets will not get a used flow, unless
   stream.midstream is enabled. The goal here is again to avoid evicting
   active flows unnecessarily.

Better Localily

Flow Manager injects flows into the worker threads now, instead of one or
two packets. Advantage of this is that the worker threads can get packets
from their local packet pools, avoiding constant overhead of packets returning
to 'foreign' pools.

Counters

A lot of flow counters have been added and some have been renamed.

Overall the worker threads increment 'flow.wrk.*' counters, while the flow
manager increments 'flow.mgr.*'.

Additionally, none of the counters are snapshots anymore, they all increment
over time. The flow.memuse and flow.spare counters are exceptions.

Misc

FlowQueue has been split into a FlowQueuePrivate (unlocked) and FlowQueue.
Flow no longer has 'prev' pointers and used a unified 'next' pointer for
both hash and queue use.
29 files changed:
src/Makefile.am
src/decode.c
src/decode.h
src/flow-hash.c
src/flow-hash.h
src/flow-manager.c
src/flow-manager.h
src/flow-private.h
src/flow-queue.c
src/flow-queue.h
src/flow-spare-pool.c [new file with mode: 0644]
src/flow-spare-pool.h [new file with mode: 0644]
src/flow-timeout.c
src/flow-timeout.h
src/flow-util.c
src/flow-util.h
src/flow-worker.c
src/flow-worker.h
src/flow.c
src/flow.h
src/output-flow.c
src/output-json-flow.c
src/source-pcap-file.c
src/threadvars.h
src/tm-threads.c
src/tm-threads.h
src/util-atomic.h
src/util-logopenfile.c
src/util-unittest-helper.c