الوصف

وظيفة الشبكة الافتراضية، كما هو معروف NFV، هو نموذج جديد يدافع عن استخدام أجهزة الشبكات في البيئات الافتراضية من أجل الحصول على المرونة وسهولة الصيانة. ولكن يجب دراسة كل حالة من حالات الاستخدام لتحديد ما إذا كان الخيار الأفضل هو الأجهزة أو الأجهزة الظاهرية وفقًا للمتطلبات والميزانية والموارد المتاحة.

في هذه المقالة سوف نذكر ملف الاختلافات بين الأجهزة الأجهزة الشبكة، لتحديد بعض تحسينات tunning VM للشبكات وموازنة الحمل و الأداء بين البائعين hypervisors.

فروق الأداء بين الأجهزة والأجهزة الظاهرية

بمجرد أن نحتاج لنشر موازن حمل جديد ، يكون السبب التقني الرئيسي وراء ذلك خردوات الجهاز هو جمع أكثر من غيرها أداء و انخفاض زمن الوصول إلى الشبكة ممكن ، ولكن واقعي الجهاز سيوفر المزيد مرونة و إدارة أسهل البنية التحتية.

في عالم مثالي ، نشر جهاز افتراضي مزود بكافة الموارد المتاحة من المضيف ، يمكننا الحصول على VM بين 96٪ إلى 97٪ من وحدة المعالجة المركزية للمضيف ، بين 70٪ إلى 90٪ من أداء الشبكة للمضيف و بين 40٪ إلى 70٪ من أداء الإدخال / الإخراج للتخزين للمضيف ، وكلها ناتجة عن الحمل فوق hypervisor.

لا تعتبر المقارنة المعيارية للآلات الظاهرية مهمة سهلة ، حيث يمكن أن تؤدي التكوينات المختلفة المحتملة إلى عدم وجود أرقام دقيقة ، وهناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على أداء جهاز VM ، مثل:

البائع hypervisor والإصدار المستخدمة
تحسينات المضيف
الموارد المخصصة لكل VM
عدد VMs قيد التشغيل لكل مضيف
تحميل الشبكة ، وحدة المعالجة المركزية أو القرص I / O تحميل في hypervisor
شبكة السائقين تكوينها
تقاسم الموارد بين VMs
المهمة التي يتم تنفيذها (التوجيه ، تبديل المحتوى ، إلغاء تحميل SSL ، إلخ.)
من بين أمور أخرى…

هذه المقالة مخصصة لتحسين الشبكات لموازنة الحمل في البيئات الافتراضية ، لذا فهي تركز على حمل وحدة المعالجة المركزية وضبط الإدخال / الإخراج للشبكات للحصول على أقصى استفادة من أجهزة VM لموازنة التحميل. أداء تخزين القرص ليس بالغ الأهمية لأن هذا النوع من تطبيقات NFV لا يتطلب حمولة عالية من إدخال / إخراج القرص.

تحسينات VM للشبكات وموازنة الحمل

من أجل تعزيز NFV (وبالتحديد لموازنة الحمل) في البنية التحتية الافتراضية الخاصة بك ، نوصي باتباع التعليمات التالية.

1. الحديث والأجهزة المحدثة. تتضمن أحدث الأنظمة الأساسية للأجهزة بالفعل العديد من تقنيات تسريع المعالج وتقنيات البرامج على مستوى BIOS أو البرامج الثابتة لأداء أفضل مع التمثيل الافتراضي. عادةً ما يكون الحفاظ على البرامج الدائمة و BIOS محدثًا ممارسة جيدة لتمكين الميزات الجديدة وتكون آمنة من المشاكل المعروفة.

2. اختر مراقبتك المفضلة. يعد برنامج Hypervisor للتشغيل في المضيف مهمًا للغاية فيما يتعلق بأداء الشبكات. دراستنا المعيارية لأكثر برامج Hypervisor استخدامًا موصوفة في القسم التالي. سوف يمنحك نظرة عامة واسعة على النظام الأساسي الافتراضي الأكثر تحسينًا لأداء الشبكات وموازنة الحمل. بالإضافة إلى ذلك ، يفتح بعض البائعين العديد من ميزات الأداء وقابلية التوسع في حلولهم غير المجانية التي يجب تمكينها لحلول NFV.

3. تحديث hypervisor. سيستفيد الحفاظ على تحديث المضيف من جميع ميزات التحسين وتحسينات الموارد التي يتم تطبيقها في برنامج Hypervisor بالإضافة إلى عيوب الأمان الثابتة.

4. تمكين Intel VT-x أو AMD-V. بشكل عام ، تتضمن معالجات Intel و AMD الأحدث إشارة التسريع هذه ولكن لا يتم تمكينها افتراضيًا في BIOS. بمجرد التأكد من تمكين هذا الخيار في BIOS ، يجب تمكينه على مستوى VM.

5. شبكة مخصصة للصيانة. أثناء إعداد الشبكة لجهاز ظاهري ، من المهم إنشاء شبكة معزولة لخدمات الإنتاج ومهام الصيانة في شبكة خاصة داخلية مع المضيف الذي يمكن استخدامه للحركات (نقل أحمال العمل بين المضيفين). ستكون هذه الشبكة الخاصة أسرع وأكثر أمانًا ، ولكنها أيضًا لن تؤثر على خدمات الإنتاج أثناء الصيانة.

6. حدد برامج تشغيل الشبكة المحسنة. تأكد من استخدام برنامج تشغيل الشبكة الظاهرية الأكثر أداءً لكل برنامج مراقبة ولـ NIC الخاص بك. سيؤدي الاحتفاظ ببرنامج تشغيل الشبكة الأكثر ملائمة ومحدثًا لمضيفك إلى تقليل وقت الاستجابة وسيؤدي بشكل أفضل في حالات التحميل المروري عالي الشبكة.

7. مخصص vCPU. من وجهة نظر الأداء ، من الأفضل تعيين عدد أقل من وحدات المعالجة المركزية الافتراضية (vCPU) لجهاز افتراضي معين ولكن مخصص لها. يؤدي تجنب مشاركة موارد وحدة المعالجة المركزية إلى تقليل تغيير السياق وحالة الانتظار في المضيف بالإضافة إلى تجنب أعباء العمل للتأثير من جهاز افتراضي إلى آخر.

8. قوالب محسنة وجاهزة للنشر. من المهم أن يكون لديك قوالب مُحسّنة وفقًا لبرنامج وإصدار معين من برنامج Hypervisor ، بما في ذلك الأدوات المخصصة وبرامج التشغيل ونظام التشغيل الذي تم ضبطه للشبكات في جانب الضيف. إن الحصول على قالب جاهز للنشر يزيد من الكفاءة والإدارة والوقت.

الأداء بين برامج Hypervisor

وفقًا لمعايير موازنة الحمل والتشبيك عالي الأحمال في مختبرنا ، يمكننا ذكر ذلك إصدارات أحدث من برنامج Vmware ESXi أداء أفضل من خادم Xen أو Hyper-V أو غيرها من برامج Hypervisor في السوق.

تحديد تخصيص الموارد المناسبة للأجهزة الظاهرية Zevenet

مع الأخذ بعين الاعتبار أننا نستخدم أكثر برامج مراقبة الأداء في السوق وفقًا للاختبار المختبري ، يمكننا جمع أداء في البيئات الافتراضية لـ Zevenet Load Balancer من 7٪ إلى 20٪ من العقوبة من نفس التكوين المادي.

لكل vCPU مخصصة يمكننا تقدير:

~ 18k طلبات HTTP في الثانية مع مزرعة LSLB HTTP.
~ 220k طلبات HTTP في الثانية مع مزرعة LSLB L4XNAT.

إذا تم تمكين استمرارية الجلسة ، يجب علينا الاهتمام بمصادر الذاكرة الخاصة بـ VM:

512 ميغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل خدمة افتراضية أو مزرعة التي تم إنشاؤها في VM.
512 ميغابايت إضافية من ذاكرة الوصول العشوائي لكل خدمة افتراضية أو مزرعة مع أكثر من مستخدمي 10,000.

فيما يتعلق بالتخزين ، تقوم الأجهزة الظاهرية Zevenet بتخصيص 8GB من القرص الذي يمكن تغيير حجمه إذا لزم الأمر ولكن في معظم الحالات يجب أن يكون كافيًا.