網(wǎng)絡(luò)虛擬化卸載技術(shù)在優(yōu)化NVGRE性能方面的優(yōu)勢(shì)
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就像我們過(guò)去討論過(guò)的那樣，NVGRE，即使用GRE(一種告知性RFC)的網(wǎng)絡(luò)虛擬化，定義了如何在Hyper-V環(huán)境中搭建虛擬網(wǎng)絡(luò)。虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(VNF)創(chuàng)建了一種虛擬網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，在這種架構(gòu)中可以創(chuàng)建和移動(dòng)虛擬機(jī)(VM)，而不會(huì)像在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(legacy network infrastructure)中那樣會(huì)受到許多限制。
通過(guò)NVGRE，VM可以生存在NVGRE虛擬網(wǎng)絡(luò)中的用戶網(wǎng)絡(luò)ID定義( Tenant Network ID，TNI)的獨(dú)立虛擬網(wǎng)絡(luò)上。VM可以在任意的物理服務(wù)器之間移動(dòng)，NVGRE創(chuàng)建了一個(gè)虛擬的L2網(wǎng)絡(luò)，可以跨越物理上L3的邊界，因此VM無(wú)論移動(dòng)到哪里都能夠保留自己的MAC和IP地址。此外，網(wǎng)絡(luò)配置可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此創(chuàng)建新VM所需的網(wǎng)絡(luò)配置修改可以在幾分鐘內(nèi)完成，而不像過(guò)去需要數(shù)天時(shí)間。這樣就提高了私有和混合云基礎(chǔ)架構(gòu)的敏捷性，降低了私有和混合云環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)管理成本。
值得注意的是，NVGRE可以實(shí)現(xiàn)在能夠搭配Emulex提供的聚合網(wǎng)絡(luò)適配器(CNA)和網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)良好工作的軟件和解決方案上。這就是說(shuō)，就像微軟在2011 Windows Build Conference(觀看幻燈片點(diǎn)擊這里)上在自己的展示中所說(shuō)的，NIC參與到NVGRE中(特別是卸載功能)來(lái)構(gòu)建NVGRE封裝包是必不可少的。今天，沒有NIC的參與，GRE就無(wú)法完成目前的任務(wù)卸載，這樣就擯棄了10年來(lái)NIC改進(jìn)的成果，這些改進(jìn)可以提高高性能以太網(wǎng)的性能。具體來(lái)說(shuō)就是，NVGRE擯棄了LSO和其它NIC性能優(yōu)化。這會(huì)帶來(lái)重大的性能損失，如下表所示。
注：以上測(cè)試結(jié)果為定性說(shuō)明，隨VM密度、服務(wù)器配置和其它測(cè)試參數(shù)變化而改變。
基本上來(lái)說(shuō)，從以上的測(cè)試情況看，網(wǎng)絡(luò)吞吐速度降低了27%。這意味著VM密度也可能下降27%，下降幅度顯著。因此，Emulex和微軟進(jìn)行了合作來(lái)解決這個(gè)性能問(wèn)題。解決方案是增加額外的NIC卸載功能來(lái)提高系統(tǒng)性能。日前，Emulex宣布即將推出虛擬網(wǎng)絡(luò)加速(VNeX) Virtual Network Exceleration™虛擬網(wǎng)絡(luò)卸載技術(shù)，它可以解決這些問(wèn)題，并使虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)最佳性能。Emulex虛擬網(wǎng)絡(luò)卸載技術(shù)提供了以下功能：
1. 發(fā)送
1. 對(duì)IPv4/IPv6和TCP有效負(fù)載(內(nèi)部和外部)進(jìn)行校驗(yàn)和計(jì)算
2. LSO V1和V2
3. 接收
1. RSS/VMQ
2. 對(duì)IPv4/IPv6和TCP有效負(fù)載(內(nèi)部和外部)進(jìn)行校驗(yàn)和驗(yàn)證
3. 針對(duì)NVGRE的專門的Emulex虛擬網(wǎng)絡(luò)卸載技術(shù)集成
下圖給出了Emulex虛擬網(wǎng)絡(luò)卸載技術(shù)的圖解說(shuō)明：
下圖顯示了對(duì)NVGRE進(jìn)行卸載優(yōu)化后的性能提高。
注：以上測(cè)試結(jié)果為定性說(shuō)明，隨VM密度、服務(wù)器配置和其它測(cè)試參數(shù)變化而改變。
底線：NVGRE的NIC卸載可以有效提高性能。NVGRE是一種用于構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的卓越解決方案，Emulex的虛擬網(wǎng)絡(luò)卸載技術(shù)可以提供以下優(yōu)勢(shì)：
1. 能夠支持Hyper-V環(huán)境的更高VM密度
2. 更高的網(wǎng)絡(luò)吞吐速度
3. 實(shí)施NVGRE時(shí)更低的CPU利用率
Emulex在虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)方面居于領(lǐng)先地位，我們希望提供更多驗(yàn)證點(diǎn)來(lái)顯示虛擬網(wǎng)絡(luò)卸載技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
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