L3 重写 eBPF 加速
UA3F 可以通过在出口网卡挂载 TC eBPF 程序来加速 L3 重写。
对于 TTL、IPID 重写等功能，UA3F <= v3.1.0 基于 netfilter NFQUEUE 将流量从内核态劫持到用户态，并在 L3 视角进行重写修改。该路径涉及上下文切换与数据拷贝，性能开销较高。
UA3F 3.2.0 引入 eBPF 加速能力，基于 TC egress 将重写逻辑下沉到内核态，大幅降低包处理开销并提高转发效率。目前 UA3F L3 eBPF 加速要求 Linux 内核版本 >= 5.15。
IMPORTANT
eBPF 对 Linux 内核和处理器架构均有要求。常见可用架构包括 x86-64、x86-32、ARM32、ARM64、MIPS 64、RISC-V；不支持 MIPS 32。
配置
l3-rewrite:
ttl: true
ipid: true
tcpts: true
tcpwin: true
bpf-offload: true开启 l3-rewrite.bpf-offload 后，UA3F 会优先尝试使用 TC eBPF 处理已启用的 L3 重写功能。若初始化失败，可关闭该选项回退到 netfilter/NFQUEUE 路径。
程序选择
UA3F 会根据启用的 L3 功能选择 TC 程序：
| 功能 | TC 程序 |
|---|---|
| IPID | set_ip_id_zero |
| TTL | set_ip_ttl |
| TCP 初始窗口 | set_tcp_syn_window |
| TCP 时间戳 | clear_tcp_syn_ts |
挂载行为
UA3F 会选择带 IPv4 默认路由、封装类型为 Ethernet 或 PPP 的出口接口，并跳过 loopback、lo 和 br-lan。它会优先尝试较新内核的 TCX，失败后回退到 classic cls_bpf。
如果 TC eBPF 初始化失败，关闭 l3-rewrite.bpf-offload 可回退到 netfilter/NFQUEUE 路径。
性能测试
UA3F L3 重写 eBPF 性能测试使用 netperf 进行。测试开启 L3 重写全部功能选项，并分别测试 TCP_STREAM、TCP_RR、TCP_CRR。
整体优化结果如下：
| 测试类型 | 整体吞吐/QPS | CPU 占用 | 本地时延 |
|---|---|---|---|
| TCP_STREAM | +4.56% | -82.46% | -83.23% |
| TCP_RR | +9.22% | -77.01% | -78.93% |
| TCP_CRR | +1.19% | -52.73% | -53.75% |
相较于 NFQUEUE，eBPF 在三类测试中使整体吞吐平均提升约 5.0%，同时 CPU 使用率平均下降约 70.7%，本地时延平均降低约 72.0%。
TCP_STREAM
| 指标 | NFQUEUE | eBPF | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| Throughput (Mbps) | 409.83 | 428.53 | +4.56% |
| Local CPU (%) | 44.87 | 7.87 | -82.46% |
| Send us/KB | 35.873 | 6.020 | -83.23% |
TCP_RR
| 指标 | NFQUEUE | eBPF | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| Transactions/s | 252.03 | 275.26 | +9.22% |
| Local CPU (%) | 2.74 | 0.63 | -77.01% |
| Local us/Tr | 435.562 | 91.781 | -78.93% |
TCP_CRR
| 指标 | NFQUEUE | eBPF | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| Transactions/s | 25.20 | 25.50 | +1.19% |
| Local CPU (%) | 0.55 | 0.26 | -52.73% |
| Local us/Tr | 879.750 | 406.912 | -53.75% |