TSO和LRO，对于熟悉网络的人来说，也是非常陌生，很难碰到。不过一旦你碰到和它相关的问题之后，那么你将会印象深刻，从此记住它们！

什么是TSO，LRO？

TSO的缩写是TCP Segmentation Offload，直译为：TCP分段卸载。查询了一下，好像还没有什么正式的中文翻译。

经过岁月的洗礼，TCP/IP基本上把其他传输协议都干掉了。我们都知道TCP/IP成为互联网数据的事实传输标准。TCP/IP传输的一个重要特点就是数据分段传输。我们电脑上不管多大的文件，使用TCP传输时，都会分成一个个小小的数据段进行传输。

如上图左边所示，应用层的数据经过传输层之后，就分成一个个小小的数据片段，然后层层加数据头，到达网卡硬件，再发送出去。如上图右边所示，对方网卡收到之后，也是同样，层层去头，最后合并以后还原成为发送时的数据。

那么由谁来负责将数据分割成一个个数据包呢？操作系统来干。早期是由CPU来做这个事情。千兆网络的传输，一秒125MByte，假设分成1500字节一个包，那么要分成833333份。

但是对于万兆网络来说，数据传输量变成千兆的10倍，但是TCP/IP包的大小还是1500，所以包的数量变成千兆网络的10倍，CPU处理起来比以前费力多了(CPU的主频并没有变成以前的10倍)。

那么最好的办法就是将数据分段这个事情下放(offload)到网卡去做。这就是TSO技术的源来。现在的网卡，大都支持TSO这个特性，数据直接扔给驱动，网卡自己会自动切割分包。

同样，LRO（Large Receive Offload）也是做同样的事情，网卡收到多个包之后，合并成一个大数据包再发给应用层。

TSO和LRO大大解放了CPU的工作量，看起来很美好。但是对于网关来说，启用这个功能会带来致命的问题：网络传输变慢，传输时延增加。

TSO和LRO为何会拖慢网络性能？

首先我们要知道，网关，简单的说，就是一个数据交换中心，它的职责很简单，将到达的数据包转发给下一个目的网关，或者主机。如果是家庭网关，还会包含NAT功能，对数据包的源地址或者目的地址进行转换。它不会去，也不应该修改数据包的内容。

但是从上面的描述中，TSO和LRO都会修改数据包的内容。TSO将一个大数据包切分成小段，发送出去。LRO将数据蓄积起来再传输。

要知道网关一般会有两个或者多个网络界面，以太网的话，网络界面的MTU都应该是1500，假如网卡接受数据时通过LRO将几个1500的数据片段合并，由于它是网关，并不需要处理数据，接下来它要将数据发出，发出时还是要分成1500的片段，否则大数据包直接发出去将会被丢弃。所以LRO和TSO在网关上来说，相当于一直做无用功：接受数据时进行LRO，发送出去时进行TSO......

除了无用功之外，TSO和LRO还会带来网络延时。因为LRO时，需要等待N个包才能合并。而不是一个包过来就可以马上转发出去。

说了这么多，网关或者虚拟主机一定要关闭TSO和LRO这两个特性。

对于FreeBSD来说，关闭这两个功能很简单。

我们先看一下当前网卡已经启用的特性。我的机器是i350芯片，驱动是igb。

$ ifconfig igb0
igb0: flags=8843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500
	options=e507bb<RXCSUM,TXCSUM,VLAN_MTU,VLAN_HWTAGGING,JUMBO_MTU,VLAN_HWCSUM,TSO4,TSO6,LRO,VLAN_HWFILTER,VLAN_HWTSO,RXCSUM_IPV6,TXCSUM_IPV6>
	ether f4:ce:46:a9:00:fc
	inet 192.168.11.240 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.11.255 
	media: Ethernet autoselect (1000baseT <full-duplex>)
	status: active
	nd6 options=29<PERFORMNUD,IFDISABLED,AUTO_LINKLOCAL>

可以看到options里面有TSO4 TSO6 LRO这些字样。(TSO4指IPV4的TSO, TSO6指IPV6的TSO)

那么怎么关闭这两个特性？执行下面的命令就行。

root@vmhost240:~ # ifconfig igb0 -tso -lro
root@vmhost240:~ # ifconfig igb0
igb0: flags=8843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500
	options=e500bb<RXCSUM,TXCSUM,VLAN_MTU,VLAN_HWTAGGING,JUMBO_MTU,VLAN_HWCSUM,VLAN_HWFILTER,VLAN_HWTSO,RXCSUM_IPV6,TXCSUM_IPV6>
	ether f4:ce:46:a9:00:fc
	inet 192.168.11.240 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.11.255 
	media: Ethernet autoselect (1000baseT <full-duplex>)
	status: active
	nd6 options=29<PERFORMNUD,IFDISABLED,AUTO_LINKLOCAL>

再看一下，TSO4 TSO6 LRO已经不在options出现了，这些特性就没有启用。

同样，对于虚拟主机来说，由于有虚拟交换机的存在，和虚拟交换机相连的物理网卡也要关闭这两个特性，否则虚拟机对外的网络传输性能将会很差。