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网络虚拟化卸载技术在优化NVGRE性能方面的优势

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就像我们过去讨论过的那样,NVGRE,即使用GRE的网络虚拟化,定义了如何在Hyper-V环境中搭建虚拟网络。虚拟网络架构(VNF)创建了一种虚拟网络基础架构,在这种架构中可以创建和移动虚拟机(VM),而不会像在传统网络架构中那样会受到许多限制。

来源:ZDNet存储频道 2013年11月27日

关键字: Emulex 网络虚拟化 NVGRE

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就像我们过去讨论过的那样,NVGRE,即使用GRE(一种告知性RFC)的网络虚拟化,定义了如何在Hyper-V环境中搭建虚拟网络。虚拟网络架构(VNF)创建了一种虚拟网络基础架构,在这种架构中可以创建和移动虚拟机(VM),而不会像在传统网络架构(legacy network infrastructure)中那样会受到许多限制。 

网络虚拟化卸载技术在优化NVGRE性能方面的优势 

通过NVGRE,VM可以生存在NVGRE虚拟网络中的用户网络ID定义( Tenant Network ID,TNI)的独立虚拟网络上。VM可以在任意的物理服务器之间移动,NVGRE创建了一个虚拟的L2网络,可以跨越物理上L3的边界,因此VM无论移动到哪里都能够保留自己的MAC和IP地址。此外,网络配置可以实现自动化,因此创建新VM所需的网络配置修改可以在几分钟内完成,而不像过去需要数天时间。这样就提高了私有和混合云基础架构的敏捷性,降低了私有和混合云环境的网络管理成本。 

值得注意的是,NVGRE可以实现在能够搭配Emulex提供的聚合网络适配器(CNA)和网络接口卡(NIC)良好工作的软件和解决方案上。这就是说,就像微软在2011 Windows Build Conference(观看幻灯片点击这里)上在自己的展示中所说的,NIC参与到NVGRE中(特别是卸载功能)来构建NVGRE封装包是必不可少的。今天,没有NIC的参与,GRE就无法完成目前的任务卸载,这样就摈弃了10年来NIC改进的成果,这些改进可以提高高性能以太网的性能。具体来说就是,NVGRE摈弃了LSO和其它NIC性能优化。这会带来重大的性能损失,如下表所示。

 网络虚拟化卸载技术在优化NVGRE性能方面的优势

注:以上测试结果为定性说明,随VM密度、服务器配置和其它测试参数变化而改变。

基本上来说,从以上的测试情况看,网络吞吐速度降低了27%。这意味着VM密度也可能下降27%,下降幅度显著。因此,Emulex和微软进行了合作来解决这个性能问题。解决方案是增加额外的NIC卸载功能来提高系统性能。日前,Emulex宣布即将推出虚拟网络加速(VNeX) Virtual Network Exceleration™虚拟网络卸载技术,它可以解决这些问题,并使虚拟网络实现最佳性能。Emulex虚拟网络卸载技术提供了以下功能:

  1. 发送
    1. 对IPv4/IPv6和TCP有效负载(内部和外部)进行校验和计算
    2. LSO V1和V2
    3. 接收
      1. RSS/VMQ
      2. 对IPv4/IPv6和TCP有效负载(内部和外部)进行校验和验证
      3. 针对NVGRE的专门的Emulex虚拟网络卸载技术集成

下图给出了Emulex虚拟网络卸载技术的图解说明:

网络虚拟化卸载技术在优化NVGRE性能方面的优势 

下图显示了对NVGRE进行卸载优化后的性能提高。

 网络虚拟化卸载技术在优化NVGRE性能方面的优势

注:以上测试结果为定性说明,随VM密度、服务器配置和其它测试参数变化而改变。

底线:NVGRE的NIC卸载可以有效提高性能。NVGRE是一种用于构建虚拟网络架构的卓越解决方案,Emulex的虚拟网络卸载技术可以提供以下优势:

  1. 能够支持Hyper-V环境的更高VM密度
  2. 更高的网络吞吐速度
  3. 实施NVGRE时更低的CPU利用率
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