net/ipv4/ipvs/ip_vs_est.c

   1 /*
   2  * ip_vs_est.c: simple rate estimator for IPVS
   3  *
   4  * Version:     $Id: ip_vs_est.c,v 1.4 2002/11/30 01:50:35 wensong Exp $
   5  *
   6  * Authors:     Wensong Zhang <wensong@linuxvirtualserver.org>
   7  *
   8  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
  10  *              as published by the Free Software Foundation; either version
  11  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * Changes:
  14  *
  15  */
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/types.h>
  18
  19 #include <net/ip_vs.h>
  20
  21 /*
  22   This code is to estimate rate in a shorter interval (such as 8
  23   seconds) for virtual services and real servers. For measure rate in a
  24   long interval, it is easy to implement a user level daemon which
  25   periodically reads those statistical counters and measure rate.
  26
  27   Currently, the measurement is activated by slow timer handler. Hope
  28   this measurement will not introduce too much load.
  29
  30   We measure rate during the last 8 seconds every 2 seconds:
  31
  32     avgrate = avgrate*(1-W) + rate*W
  33
  34     where W = 2^(-2)
  35
  36   NOTES.
  37
  38   * The stored value for average bps is scaled by 2^5, so that maximal
  39     rate is ~2.15Gbits/s, average pps and cps are scaled by 2^10.
  40
  41   * A lot code is taken from net/sched/estimator.c
  42  */
  43
  44
  45 struct ip_vs_estimator
  46 {
  47         struct ip_vs_estimator  *next;
  48         struct ip_vs_stats      *stats;
  49
  50         u32                     last_conns;
  51         u32                     last_inpkts;
  52         u32                     last_outpkts;
  53         u64                     last_inbytes;
  54         u64                     last_outbytes;
  55
  56         u32                     cps;
  57         u32                     inpps;
  58         u32                     outpps;
  59         u32                     inbps;
  60         u32                     outbps;
  61 };
  62
  63
  64 static struct ip_vs_estimator *est_list = NULL;
  65 static rwlock_t est_lock = RW_LOCK_UNLOCKED;
  66 static struct timer_list est_timer;
  67
  68 static void estimation_timer(unsigned long arg)
  69 {
  70         struct ip_vs_estimator *e;
  71         struct ip_vs_stats *s;
  72         u32 n_conns;
  73         u32 n_inpkts, n_outpkts;
  74         u64 n_inbytes, n_outbytes;
  75         u32 rate;
  76
  77         read_lock(&est_lock);
  78         for (e = est_list; e; e = e->next) {
  79                 s = e->stats;
  80                 n_conns = s->conns;
  81                 n_inpkts = s->inpkts;
  82                 n_outpkts = s->outpkts;
  83                 n_inbytes = s->inbytes;
  84                 n_outbytes = s->outbytes;
  85
  86                 /* scaled by 2^10, but divided 2 seconds */
  87                 rate = (n_conns - e->last_conns)<<9;
  88                 e->last_conns = n_conns;
  89                 e->cps += ((long)rate - (long)e->cps)>>2;
  90                 s->cps = (e->cps+0x1FF)>>10;
  91
  92                 rate = (n_inpkts - e->last_inpkts)<<9;
  93                 e->last_inpkts = n_inpkts;
  94                 e->inpps += ((long)rate - (long)e->inpps)>>2;
  95                 s->inpps = (e->inpps+0x1FF)>>10;
  96
  97                 rate = (n_outpkts - e->last_outpkts)<<9;
  98                 e->last_outpkts = n_outpkts;
  99                 e->outpps += ((long)rate - (long)e->outpps)>>2;
 100                 s->outpps = (e->outpps+0x1FF)>>10;
 101
 102                 rate = (n_inbytes - e->last_inbytes)<<4;
 103                 e->last_inbytes = n_inbytes;
 104                 e->inbps += ((long)rate - (long)e->inbps)>>2;
 105                 s->inbps = (e->inbps+0xF)>>5;
 106
 107                 rate = (n_outbytes - e->last_outbytes)<<4;
 108                 e->last_outbytes = n_outbytes;
 109                 e->outbps += ((long)rate - (long)e->outbps)>>2;
 110                 s->outbps = (e->outbps+0xF)>>5;
 111         }
 112         read_unlock(&est_lock);
 113         mod_timer(&est_timer, jiffies + 2*HZ);
 114 }
 115
 116 int ip_vs_new_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 117 {
 118         struct ip_vs_estimator *est;
 119
 120         est = kmalloc(sizeof(*est), GFP_KERNEL);
 121         if (est == NULL)
 122                 return -ENOMEM;
 123
 124         memset(est, 0, sizeof(*est));
 125         est->stats = stats;
 126         est->last_conns = stats->conns;
 127         est->cps = stats->cps<<10;
 128
 129         est->last_inpkts = stats->inpkts;
 130         est->inpps = stats->inpps<<10;
 131
 132         est->last_outpkts = stats->outpkts;
 133         est->outpps = stats->outpps<<10;
 134
 135         est->last_inbytes = stats->inbytes;
 136         est->inbps = stats->inbps<<5;
 137
 138         est->last_outbytes = stats->outbytes;
 139         est->outbps = stats->outbps<<5;
 140
 141         write_lock_bh(&est_lock);
 142         est->next = est_list;
 143         if (est->next == NULL) {
 144                 init_timer(&est_timer);
 145                 est_timer.expires = jiffies + 2*HZ;
 146                 est_timer.function = estimation_timer;
 147                 add_timer(&est_timer);
 148         }
 149         est_list = est;
 150         write_unlock_bh(&est_lock);
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 void ip_vs_kill_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 155 {
 156         struct ip_vs_estimator *est, **pest;
 157         int killed = 0;
 158
 159         write_lock_bh(&est_lock);
 160         pest = &est_list;
 161         while ((est=*pest) != NULL) {
 162                 if (est->stats != stats) {
 163                         pest = &est->next;
 164                         continue;
 165                 }
 166                 *pest = est->next;
 167                 kfree(est);
 168                 killed++;
 169         }
 170         if (killed && est_list == NULL)
 171                 del_timer_sync(&est_timer);
 172         write_unlock_bh(&est_lock);
 173 }
 174
 175 void ip_vs_zero_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 176 {
 177         struct ip_vs_estimator *e;
 178
 179         write_lock_bh(&est_lock);
 180         for (e = est_list; e; e = e->next) {
 181                 if (e->stats != stats)
 182                         continue;
 183
 184                 /* set counters zero */
 185                 e->last_conns = 0;
 186                 e->last_inpkts = 0;
 187                 e->last_outpkts = 0;
 188                 e->last_inbytes = 0;
 189                 e->last_outbytes = 0;
 190                 e->cps = 0;
 191                 e->inpps = 0;
 192                 e->outpps = 0;
 193                 e->inbps = 0;
 194                 e->outbps = 0;
 195         }
 196         write_unlock_bh(&est_lock);
 197 }