网络虚拟化中的 offload 技术：LSO/LRO、GSO/GRO、TSO/UFO、VXLAN
offload
现在，越来越多的网卡设备支持 offload 特性，来提升网络收/发性能。offload 是将本来该操作系统进行的一些数据包处理（如分片、重组等）放到网卡硬件中去做，降低系统 CPU 消耗的同时，提高处理的性能。
包括 LSO/LRO、GSO/GRO、TSO/UFO 等。
LSO/LRO
分别对应到发送和接收两个方向，是 Large Segment Offload 和 Large Receive Offload。
首先来看 LSO。我们知道计算机网络上传输的数据基本单位是离散的网包，既然是网包，就有大小限制，这个限制就是 MTU（Maximum Transmission Unit）的大小，一般是1518字节。比如我们想发送很多数据出去，经过os协议栈的时候，会自动帮你拆分成几个不超过MTU的网包。然而，这个拆分是比较费计算资源的（比如很多时候还要计算分别的checksum），由 CPU 来做的话，往往会造成使用率过高。那可不可以把这些简单重复的操作 offload 到网卡上呢？
于是就有了 LSO，在发送数据超过 MTU 限制的时候（太容易发生了），OS 只需要提交一次传输请求给网卡，网卡会自动的把数据拿过来，然后进行切，并封包发出，发出的网包不超过 MTU 限制。
接下来看 LSO，当网卡收到很多碎片包的时候，LRO 可以辅助自动组合成一段较大的数据，一次性提交给 OS处理。
一般的，LSO 和 LRO 主要面向 TCP 报文。
GSO/GRO
Generic Segmentation Offload 和 Generic Receive Offload，分别比 LSO 和 LRO 更通用，自动检测网卡支持特性，支持分包则直接发给网卡，否则先分包后发给网卡。新的驱动一般用 GSO/GRO。
TSO/UFO
TCP Segmentation Offload 和 UDP fragmentation offload，分别对应 TCP 报文和 UDP 报文。
很典型的，TCP 协议中就考虑了分片存在的情况，往往是切分 TCP 的数据包，叫做 TSO。而一般的情况，则称为 LSO 或者 GSO。
对于其他不支持切片的协议例如 UDP，则只能进行 IP 层上的切片。
检查与开关
可以通过 ethtool -k eth0 命令来查看各个选项的当前状态，注意输出中各种 off-load 选项的状态。
# ethtool -k eth0 Features for eth0: rx-checksumming: on tx-checksumming: on tx-checksum-ipv4: on tx-checksum-ip-generic: off [fixed] tx-checksum-ipv6: on tx-checksum-fcoe-crc: off [fixed] tx-checksum-sctp: off [fixed] scatter-gather: on tx-scatter-gather: on tx-scatter-gather-fraglist: off [fixed] tcp-segmentation-offload: on tx-tcp-segmentation: on tx-tcp-ecn-segmentation: off [fixed] tx-tcp6-segmentation: on udp-fragmentation-offload: off [fixed] generic-segmentation-offload: on generic-receive-offload: on large-receive-offload: off [fixed] rx-vlan-offload: on tx-vlan-offload: on ntuple-filters: off [fixed] receive-hashing: on highdma: on [fixed] rx-vlan-filter: on [fixed] vlan-challenged: off [fixed] tx-lockless: off [fixed] netns-local: off [fixed] tx-gso-robust: off [fixed] tx-fcoe-segmentation: off [fixed]