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烽火揭秘高性能电信云加速技术

2018年10月18日 17:55  CCTIME飞象网  

飞象网讯 10月中旬, Open Source Networking Days开源网络日在南京中国无线谷如期举行烽火电信云产品总监高璐晓以云化网络高性能转发技术为题向与会嘉宾分享了烽火在FitTelecomOS电信云高性能转发领域的研发路线和经验总结

未来5G网络将进一步的云化借助数字化技术网络架构将进一步分离为控制云接入云和转发云5G网络改变传统基于专用硬件网络设备基础平台采用虚拟资源池化软件定义网络和云计算等技术构建跨功能平面统一资源管理架构和多业务?#24615;?#36164;源平面解决资源可扩展性组网灵活性业务敏捷部署等基础性问题

随着服务上云业务数据上云使端到端的流量在云数据中心汇聚虚拟化基础设施层对这些流量的处理性能成为业界考量云平台能力的一个重要维度具体来说电信云平台虚拟化的高性能主要体现在转发性能和虚拟计算性能领域

在转发性能方面主要涉及到vSwitch技术硬件加速技术很多厂家电信云平台的虚拟交换?#38469;?#22522;于OVS做增强EMC(exact match cache精确匹配表)是OVS 三级转发中使用频?#39318;?#39640;的第一级转发但其cache空间小8K利用率低50%导致cache中缓存更新频繁性能低下针对这一弊端烽火通过提高cache的利用率优化hash算法降低value的冲突率进而提高性能

在加速虚拟网卡技术选择上烽火采用AVP(accelerated virtual port风河加速虚拟网卡设备)技术相较于vhost-user(用户态通道控制协议)其包处理流程更加简洁高效在吞吐量和时延上?#21152;?#26126;显优势

 


在10Gbps流量下AVP在256字节短包时较vhost-user提高1/3吞吐量达到线性吞吐?#25442;?#21512;包平均时延15us远低于vhost-user的30us

在硬件加速技术选择上烽火采用OVS hardware offload即OVS数据交换功能从host的CPU上下沉到智能网卡相较于hardware offload(硬件卸载)方案烽火电信云方案具备性能好充分利用SmartNIC(智能网卡)处理能力支持热迁移适应性兼容性好生态环境较好支持Openstack Queen版本的特点

在虚拟计算性能增强上主要包括VMCS(虚拟机控制块)的vCPU控制技术cache绑定和刷新技术vCPU线程绑定技术

通过VMCS vCPU的控制技术来提高vCPU在non-root guest(虚拟机运行态)模式的处理能力来减少虚拟机vCPU模式切换exit退出次数从而达到降低损?#27169;?#25552;高vCPU处理能力的目的

虚拟机vCPU的cache可以在大页内存和透传的CPU cache里动态切换且在这两个cache中数据动态刷新减少虚拟机cache miss次数达到提高虚拟机性能的目的

基于KVM的Cgroups(control groups 是Linux内核提供的一种可以限制记录隔离进程组所使用的物理资源的机制)控制技术实现vCPU线程绑定这样减少QEMU(虚拟化模拟器)vCPU线程在操作系统上调度开销提升虚拟机vCPU性能

云化网络高性能不仅依靠软硬件技术也依赖网络架构设计网元部署方案等是多学科共同作用的结果烽火将在自主创新原则下期待与客户友商共同合作加速迎接5G?#29575;?#20195;的来临

编 辑?#26680;?#31168;杰
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