2017年2月1日 Linux

不用动动手指就能将VNF的性能提高30倍(只需一点努力就能提高40倍)

由查理·阿什顿

C.Ashton

随着服务提供商超越网络功能虚拟化(NFV)的初始试验,并开始规划虚拟化应用程序的实际部署,这种转变的经济效益受到越来越多的关注。毕竟,如果投资回报(RoI)既重要又可量化,你为什么要冒险部署新的、有风险的技术呢?

NFV的主要目标之一是减少运营费用(OPEX),而NFV架构中对OPEX有重大影响的一个特定元素是虚拟交换机,即vSwitch。作为NFV基础架构平台的一部分,vSwitch负责交换物理世界(核心网络)和虚拟世界(虚拟网络功能或VNFs)之间的网络流量。

因为vSwitch与VNFs运行在相同的服务器平台上,所以运行vSwitch所需的处理器内核无法用于运行VNFs,这可能对单个服务器刀片上支持的订阅者数量产生显著影响。ag亚博真人这反过来又会影响到整体的每用户运营成本,并对向NFV转型所能实现的运营成本改进产生重大影响。ag亚博真人

ti云

在这篇文章中,我们将解释最新版本中的一个重要新特性风河钛云虚拟化平台使VNF供应商能够在不更改一行代码的情况下将其包吞吐量提高30倍,这要感谢加速vSwitch (AVS),它是Titanium Cloud的一个组成部分。它们还可以通过简单的重新编译大大提高基于Intel®DPDK库的VNFs的性能。

钛云生态系统,我们有近30个合作伙伴提供VNFs。对于这些公司中的大多数来说,VNF的性能不仅是它们区别于竞争对手的关键因素,而且也是它们帮助服务提供商客户量化从物理网络设备迁移到虚拟化应用程序的业务优势的关键因素。

vhost1

当我们与合作伙伴现有VNF,他们想要运行在云钛,通常他们的第一个目标是去做功能测试,确保钛云应用程序功能相同,而它如何运行在另一个虚拟交换机如Open vSwitch (ov)。只要VNF使用标准的VirtIO Linux驱动程序(它们都是),这是一个快速的步骤。AVS与VirtIO完全兼容,因此现有的VNF无需修改就可以在Titanium Cloud上运行。不需要任何代码更改,不需要任何重新编译。

第一步的结果是在Titanium Cloud上运行良好的VNF,但它不能带来性能提升。为了充分利用AVS的性能特性,我们的合作伙伴有两种选择。

作为第一种选择,最新版本的Titanium Cloud(参见这篇文章包括对vhost DPDK /用户级后端Virtio网络的全面支持。vhost通过将Virtio包处理任务移出qemu进程,并通过vhost-user驱动程序将它们直接发送到dpdk加速的vSwitch,从而减少了虚拟化开销。这降低了延迟,并且比VirtIO具有更好的性能。为了利用钛云中的vhost支持,VNF供应商只需要确保他们的VNF运行在最新版本的钛云上。不需要对VNF本身进行更改。

在基于OVS的平台上运行VNFs时,与基线VirtIO内核实现相比,在主机中启用VirtIO vhost后端通常可以提供高达15倍的性能改进。这是一个很好的性能提升,但是在运行在Titanium Cloud上的VNF中使用vhost通常会使性能翻倍,从而导致性能提高高达30倍与在OVS中使用VirtIO内核接口相比,当然这取决于VNF的细节及其实际带宽需求。

第二个选项如果VNF已经被设计为使用DPDK。在这种情况下,当使用Titanium Cloud时,只需链接一个开源的avs感知驱动程序,就可能获得更高的性能,在我们的经验中,这需要15分钟左右。AVS DPDK轮询模式驱动程序(PMD)可在以下网站免费获得风河的开源资源库,在Github上托管。正如vhost的场景中,没有必要维持一个特殊版本的使用AVS VNF:一旦AVS DPDK PMD被编译成VNF,它是根据需要在运行时初始化时VNF运行在虚拟化平台上,发现钛云。

将AVS DPDK PMD添加到VNF中通常会交付一个性能提高高达40倍与在OVS中使用VirtIO内核接口相比,当然这取决于VNF本身的细节及其实际带宽需求。

vhost2

在与许多VNF合作伙伴密切合作后,我们看到了基于AVS带来的性能改进,AVS支持是无缝的、快速的和高价值的。初始启动/功能测试步骤不需要更改VNF。通过使用标准VirtIO接口,无需修改任何代码即可实现高达30倍的性能(与OVS上的VirtIO内核相比)。

对于基于DPDK的VNFs,与使用VirtIO内核接口的配置相比,直接重新编译以添加AVS DPDK PMD可使性能提高40倍。

通过使用这两种开源驱动程序中的任何一种,我们的VNF合作伙伴可以充分利用AVS的性能特性,允许他们向在其基础设施中部署NFV的服务提供商提供具有引人注目的性能的VNFs。

我们期待着欢迎新的VNF合作伙伴加入钛云生态系统并与他们合作,提供行业领先的VNF性能,帮助服务提供商通过部署NFV最大限度地节省运营成本。

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