Como otimizar o desempenho da máquina virtual para balanceamento de carga NFV

POSTADO POR Zevenet | 19 de dezembro de 2017

Descrição

Virtualização de Função de Rede, tão conhecido como NFV, é um novo paradigma que defende o uso de dispositivos de rede para ambientes virtuais, a fim de ganhar flexibilidade e facilidade de manutenção. Mas cada caso de uso deve ser estudado para determinar se a melhor opção é um hardware ou dispositivo virtual de acordo com os requisitos, orçamento e recursos disponíveis.

Neste artigo, vamos declarar o diferenças entre os dispositivos de hardware de rede, para definir alguns Otimizações de tunning de VM para redes e balanceamento de carga e desempenho entre fornecedores de hypervisors.

Diferenças de desempenho entre hardware e dispositivos virtuais

Uma vez que precisamos implantar um novo balanceador de carga, a principal razão técnica para Hardware aparelho é recolher o mais atuação e menor latência de rede quanto possível, mas o virtual aparelho forneceria mais flexibilidade e gerenciamento mais fácil de infra-estrutura.

Em um mundo ideal, implantando uma máquina virtual com todos os recursos disponíveis do host, podemos obter na VM entre 96% a 97% da CPU do host, entre 70% a 90% do desempenho de rede do host e entre 40% e 70% do desempenho de armazenamento de E / S do host, todos eles devido à sobrecarga do hypervisor.

O benchmarking de máquinas virtuais não é uma tarefa fácil, pois diferentes configurações possíveis podem produzir a falta de números precisos e existem muitos fatores que podem afetar o desempenho de uma VM, como:

O fornecedor do hipervisor e a versão usada
As otimizações do host
Recursos alocados por VM
Número de VMs em execução por host
Tráfego de rede, CPU ou E / S de disco carregados no hypervisor
Drivers de rede configurados
Recursos compartilhados entre VMs
Tarefa executada (roteamento, troca de conteúdo, descarga SSL, etc.)
entre outros…

Este artigo é dedicado à otimização de rede para balanceamento de carga em ambientes virtuais, portanto, se concentra na carga da CPU e no ajuste de E / S da rede para obter o máximo das VMs de balanceamento de carga. O desempenho do armazenamento em disco não é tão crítico, pois esse tipo de aplicativo NFV não requer uma alta carga de E / S de disco.

Otimizações de VM para redes e balanceamento de carga

Para aumentar seu NFV (e especificamente para balanceamento de carga) em sua infraestrutura virtual, recomendamos seguir as próximas instruções.

1. Host de Hardware moderno e atualizado. As plataformas de hardware mais recentes incluem várias técnicas de software e aceleração do processador no BIOS ou no firmware para um melhor desempenho com virtualização. A manutenção de firmwares e BIOS atualizados é geralmente uma boa prática para habilitar novos recursos e estar seguro de problemas conhecidos.

2. Selecione seu hipervisor preferido. O hipervisor a ser executado no host é muito importante em relação ao desempenho da rede. Nosso estudo de referência dos hipervisores mais usados ​​é descrito na próxima seção. Ele lhe dará uma visão geral de quais são as plataformas virtuais mais otimizadas para desempenho de rede e balanceamento de carga. Além disso, alguns fornecedores desbloqueiam vários recursos de desempenho e escalabilidade em suas soluções não gratuitas que devem ser habilitados para soluções NFV.

3. Hipervisor atualizado. Manter o host atualizado se beneficiará de todos os recursos de otimização e melhorias dos recursos aplicados no hipervisor, bem como das falhas de segurança corrigidas.

4. Ativar Intel VT-x ou AMD-V. Geralmente, os processadores Intel e AMD mais recentes incluem esse sinalizador de aceleração, mas não ativado por padrão no BIOS. Uma vez assegurada que esta opção esteja habilitada no BIOS, você precisa ativá-la no nível da VM.

5. Rede dedicada para manutenção. Durante a configuração de rede de uma Máquina Virtual, é importante criar uma rede isolada para serviços de produção e para tarefas de manutenção em uma rede privada interna com o host que pode ser usado para Movimentos (movimentação de cargas de trabalho entre hosts). Esta rede privada será mais rápida e segura, mas também não afetará seus serviços de produção durante a manutenção.

6. Selecione drivers de rede aprimorados. Certifique-se de usar o driver de rede virtual de melhor desempenho para cada hipervisor e para sua NIC específica. A manutenção do driver de rede mais adequado e atualizado para o seu host reduzirá a latência e terá um melhor desempenho em casos de cargas de tráfego de rede elevadas.

7. VCPU dedicada. Do ponto de vista do desempenho, é melhor ter menos vCPU atribuída a uma determinada VM, mas dedicada a ela. Evitar compartilhar recursos da CPU diminui a mudança de contexto e o status de espera no host, bem como evita que as cargas de trabalho afetem de uma VM para outra.

8. Modelos otimizados e prontos para implantar. É importante ter modelos otimizados de acordo com determinado hipervisor e versão, que inclui as ferramentas apropriadas, drivers e sistema operacional ajustado para rede no lado do convidado. Ter um modelo pronto para implantar aumenta a eficiência, o gerenciamento e o tempo.

Desempenho entre hipervisores

De acordo com os benchmarks de balanceamento de carga e altas cargas de rede em nosso laboratório, podemos afirmar que versões mais recentes do Vmware ESXi tem desempenho melhor que o Xen Server, Hyper-V ou outros hipervisores no mercado.

Definindo a alocação de recursos certa para os dispositivos virtuais Zevenet

Tendo em conta que usamos o hipervisor de maior desempenho no mercado de acordo com o nosso teste de laboratório, podemos obter uma performance nos ambientes virtuais ideais do Zevenet Load Balancer de 7% para 20% de penalidade que a mesma configuração física.

Por vCPU dedicada podemos estimar:

~ 18k solicitações HTTP por segundo com o farm HTTP LSLB.
~ 220k solicitações HTTP por segundo com o farm LSLB L4XNAT.

Se a persistência de sessão estiver ativada, devemos cuidar dos recursos de memória da VM:

512 MB de RAM por serviço virtual ou farm instanciado na VM.
512 MB adicional de RAM por serviço virtual ou farm com mais de usuários 10,000.

Em relação ao armazenamento, os Dispositivos Virtuais Zevenet alocam 8GB de disco que pode ser redimensionado se necessário, mas na maioria dos casos deve ser suficiente.

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