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/config.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/jiffies.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/types.h>
  21
  22 #include <net/ip_vs.h>
  23
  24 /*
  25   This code is to estimate rate in a shorter interval (such as 8
  26   seconds) for virtual services and real servers. For measure rate in a
  27   long interval, it is easy to implement a user level daemon which
  28   periodically reads those statistical counters and measure rate.
  29
  30   Currently, the measurement is activated by slow timer handler. Hope
  31   this measurement will not introduce too much load.
  32
  33   We measure rate during the last 8 seconds every 2 seconds:
  34
  35     avgrate = avgrate*(1-W) + rate*W
  36
  37     where W = 2^(-2)
  38
  39   NOTES.
  40
  41   * The stored value for average bps is scaled by 2^5, so that maximal
  42     rate is ~2.15Gbits/s, average pps and cps are scaled by 2^10.
  43
  44   * A lot code is taken from net/sched/estimator.c
  45  */
  46
  47
  48 struct ip_vs_estimator
  49 {
  50         struct ip_vs_estimator  *next;
  51         struct ip_vs_stats      *stats;
  52
  53         u32                     last_conns;
  54         u32                     last_inpkts;
  55         u32                     last_outpkts;
  56         u64                     last_inbytes;
  57         u64                     last_outbytes;
  58
  59         u32                     cps;
  60         u32                     inpps;
  61         u32                     outpps;
  62         u32                     inbps;
  63         u32                     outbps;
  64 };
  65
  66
  67 static struct ip_vs_estimator *est_list = NULL;
  68 static DEFINE_RWLOCK(est_lock);
  69 static struct timer_list est_timer;
  70
  71 static void estimation_timer(unsigned long arg)
  72 {
  73         struct ip_vs_estimator *e;
  74         struct ip_vs_stats *s;
  75         u32 n_conns;
  76         u32 n_inpkts, n_outpkts;
  77         u64 n_inbytes, n_outbytes;
  78         u32 rate;
  79
  80         read_lock(&est_lock);
  81         for (e = est_list; e; e = e->next) {
  82                 s = e->stats;
  83
  84                 spin_lock(&s->lock);
  85                 n_conns = s->conns;
  86                 n_inpkts = s->inpkts;
  87                 n_outpkts = s->outpkts;
  88                 n_inbytes = s->inbytes;
  89                 n_outbytes = s->outbytes;
  90
  91                 /* scaled by 2^10, but divided 2 seconds */
  92                 rate = (n_conns - e->last_conns)<<9;
  93                 e->last_conns = n_conns;
  94                 e->cps += ((long)rate - (long)e->cps)>>2;
  95                 s->cps = (e->cps+0x1FF)>>10;
  96
  97                 rate = (n_inpkts - e->last_inpkts)<<9;
  98                 e->last_inpkts = n_inpkts;
  99                 e->inpps += ((long)rate - (long)e->inpps)>>2;
 100                 s->inpps = (e->inpps+0x1FF)>>10;
 101
 102                 rate = (n_outpkts - e->last_outpkts)<<9;
 103                 e->last_outpkts = n_outpkts;
 104                 e->outpps += ((long)rate - (long)e->outpps)>>2;
 105                 s->outpps = (e->outpps+0x1FF)>>10;
 106
 107                 rate = (n_inbytes - e->last_inbytes)<<4;
 108                 e->last_inbytes = n_inbytes;
 109                 e->inbps += ((long)rate - (long)e->inbps)>>2;
 110                 s->inbps = (e->inbps+0xF)>>5;
 111
 112                 rate = (n_outbytes - e->last_outbytes)<<4;
 113                 e->last_outbytes = n_outbytes;
 114                 e->outbps += ((long)rate - (long)e->outbps)>>2;
 115                 s->outbps = (e->outbps+0xF)>>5;
 116                 spin_unlock(&s->lock);
 117         }
 118         read_unlock(&est_lock);
 119         mod_timer(&est_timer, jiffies + 2*HZ);
 120 }
 121
 122 int ip_vs_new_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 123 {
 124         struct ip_vs_estimator *est;
 125
 126         est = kmalloc(sizeof(*est), GFP_KERNEL);
 127         if (est == NULL)
 128                 return -ENOMEM;
 129
 130         memset(est, 0, sizeof(*est));
 131         est->stats = stats;
 132         est->last_conns = stats->conns;
 133         est->cps = stats->cps<<10;
 134
 135         est->last_inpkts = stats->inpkts;
 136         est->inpps = stats->inpps<<10;
 137
 138         est->last_outpkts = stats->outpkts;
 139         est->outpps = stats->outpps<<10;
 140
 141         est->last_inbytes = stats->inbytes;
 142         est->inbps = stats->inbps<<5;
 143
 144         est->last_outbytes = stats->outbytes;
 145         est->outbps = stats->outbps<<5;
 146
 147         write_lock_bh(&est_lock);
 148         est->next = est_list;
 149         if (est->next == NULL) {
 150                 init_timer(&est_timer);
 151                 est_timer.expires = jiffies + 2*HZ;
 152                 est_timer.function = estimation_timer;
 153                 add_timer(&est_timer);
 154         }
 155         est_list = est;
 156         write_unlock_bh(&est_lock);
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 void ip_vs_kill_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 161 {
 162         struct ip_vs_estimator *est, **pest;
 163         int killed = 0;
 164
 165         write_lock_bh(&est_lock);
 166         pest = &est_list;
 167         while ((est=*pest) != NULL) {
 168                 if (est->stats != stats) {
 169                         pest = &est->next;
 170                         continue;
 171                 }
 172                 *pest = est->next;
 173                 kfree(est);
 174                 killed++;
 175         }
 176         if (killed && est_list == NULL)
 177                 del_timer_sync(&est_timer);
 178         write_unlock_bh(&est_lock);
 179 }
 180
 181 void ip_vs_zero_estimator(struct ip_vs_stats *stats)
 182 {
 183         struct ip_vs_estimator *e;
 184
 185         write_lock_bh(&est_lock);
 186         for (e = est_list; e; e = e->next) {
 187                 if (e->stats != stats)
 188                         continue;
 189
 190                 /* set counters zero */
 191                 e->last_conns = 0;
 192                 e->last_inpkts = 0;
 193                 e->last_outpkts = 0;
 194                 e->last_inbytes = 0;
 195                 e->last_outbytes = 0;
 196                 e->cps = 0;
 197                 e->inpps = 0;
 198                 e->outpps = 0;
 199                 e->inbps = 0;
 200                 e->outbps = 0;
 201         }
 202         write_unlock_bh(&est_lock);
 203 }