2014年11月28日 网络

RIP OVDK:高性能虚拟交换在商业电信平台可用

由查理·阿什顿

C.ashton.

英特尔最近宣布他们已停止了OVDK虚拟交换机(SDNCentral这条).这引起了服务提供商和电信设备制造商(TEMs)的疑问,他们需要高性能的运营商级vSwitch解决方案部署在商用网络中,作为其网络功能虚拟化(NFV)基础设施的一部分。

在OVDK之后还有生活,没有理由担心。

在这篇文章中,我们将概述来自Wind River的Titanium Server平台如何在性能、可靠性、集成和可用性方面提供所需的准确信息。

我们将解释Titanium Server中的vSwitch如何显著改善服务提供商的OPEX,这当然是采用NFV的首要业务目标。

(对于任何不熟悉OVDK历史的人来说,它是在2013年初宣布的一种方法,以最大的vSwitch性能为流量主要由小数据包,这是电信基础设施的典型场景。OVDK项目基于Intel®DPDK库,与开源的Open vSwitch或OVS相比,利用用户空间的包处理来提高交换性能。Intel现在决定停止OVDK,转而致力于OVS项目。)

在NFV架构中,vSwitch负责核心网络和运行在虚拟机中的虚拟应用程序或VNFs (Virtual network Functions)之间的网络流量交换。vSwitch与VNFs运行在相同的服务器平台上。显然,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

风河系统公司的钛服务器平台是解决这一挑战的商业可用解决方案。

让我们看一个例子来说明Titanium Server中的加速vSwitch (AVS)是如何为服务提供商节省大量运营成本的:

为了使分析简单,我们假设需要将一个函数(例如媒体网关)实例化为VNF,并且它需要从vSwitch获得每秒200万个包(2Mpps)的带宽。为了进一步简化,我们将假设将在每个处理器核心上实例化运行该VNF的单个VM。因此,考虑到vSwitch功能需要一些可用的核心,我们需要计算我们可以在服务器刀片上实际实例化多少vm。

作为我们分析的参考平台,我们将使用一个双插槽Intel®Xeon®Processor E5-2600系列平台(“Ivy Bridge”),运行在2.9GHz,两个插槽上共有24个核可用。我们所有的性能测量都是基于双向网络流量运行,从网络接口卡(NIC)到vSwitch,通过虚拟机,再通过vSwitch回到网卡。这代表了一个真实的NFV配置,而不是一个简化的配置,在这个配置中流量只从网卡运行到vSwitch再返回到网卡,绕过了VM,因此没有任何有用的工作可以执行。

在第一个场景中,我们使用OVS将流量切换到平台上的VM。测量表明,每个核心运行OV可以将大约0.3mppps的流量切换到VM(64字节数据包)。我们的24核平台的最佳配置将是为vSwitch使用20个核心,提供总共6MPP的流量。此流量将由运行VM的3个核心消耗,并且一个核心将未使用。我们无法在超过3个核心上运行VM,因为OV不能提供所需的带宽。所以我们的资源利用是每个刀片3 vm

如果我们用钛服务器的加速vSwitch (AVS)取代OVS会怎么样?我们现在可以切换到每核12Mpps,同样假设64字节的数据包。所以我们的24核平台可以配置4个运行vSwitch的核心。总共提供40Mpps,正好满足其余20个核上运行的20个虚拟机的带宽要求。由于使用了针对NFV基础设施进行优化的AVS软件,我们的资源利用率现在是每个刀片20个虚拟机。

阿什顿2

从业务的角度来看,增加每个叶片的虚拟机数量的6.7倍(20除以3)允许我们提供相同数量的使用只有15%的客户尽可能多的刀片机汇时使用,或为6.7倍的客户使用相同的服务器机架。无论哪种情况,这都代表着运营成本的显著降低,而且无需对VNFs本身进行改变就可以实现。

上面的场景(每个VM 2Mpps,每个核一个VM,双插槽平台)可能不能代表您的特定应用程序需求。但是重新计算任何给定需求集的节省是很简单的。您只需要计算出vSwitch内核和VM内核之间所需带宽的最佳平衡,从而减少未使用的内核的数量。请随时联系我们,我们将很高兴为您提供这些号码。

接下来,让我们简单地谈谈可靠性。

除了上述性能优势之外,Titanium Server的AVS提供了代表现场电信网络的关键要求的运营商等级功能,例如:

  • ACL和QoS保护,提供DoS攻击保护,过载情况下智能丢弃。
  • 虚拟机全热迁移,业务影响小于150ms。
  • 无Hitless软件补丁和升级。
  • 50ms或更短时间内具有故障转移的链路保护。
  • 网卡接口完全隔离。

我们经常与服务提供商和TEMs讨论,他们正在考虑使用PCI直通或单根I/O虚拟化(SR-IOV),这两种方法已经被开发出来以提高交换性能。然而,这两种方法都不能提供上面列出的载波级特性。这使得服务提供商无法提供电信客户所需的网络可靠性,即6 - 9(99.9999%)基础设施正常运行时间。

随着AVS现在可以作为钛服务器的一部分,没有必要为了满足性能目标而放弃这些关键的航母级功能。AVS提供的性能相当于或优于PCI直通或SR-IOV,同时使服务提供商在逐步在其网络中部署NFV时,能够实现电信级的可靠性。

所以,没有必要哀悼OVDK的去世。通过在Titanium Server中集成加速vSwitch,服务提供商和TEMs可以实现一流的虚拟交换性能,同时确保其网络的载波级可靠性。所有这些都基于现在可用并由合作伙伴生态系统行业领先的NFV公司。

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