Особенности и улучшения работы сети в гипервизоре ...

Microsoft TechDayshttp://www.techdays.ru

Особенности и улучшения работы сети в гипервизоре Windows Server 2008 R2Панов НикитаТехнический инженер MicrosoftMCP [email protected]


О чём будем говорить?

Обзор пути ввода/вывода данных в сети гипервизора«Бутылочное горлышко» в производительностиVirtual Machine QueueОтказоустойчивость сети в Hyper-VNIC Teaming + FailoverДемонстрация NIC Teaming


Hyper-V Network I/O Data Path

Parent Partition VM1 VM2

Ethernet

VM BUS

TCP/IP TCP/IP

VM NIC 1

VM NIC 2

Virtual Machine Switch

NIC

MiniportDriver

RoutingVLAN Filtering

Data Copy Port 1Port 2


Причины низкой производительности

На принимающей сторонеПарсинг входящих пакетов и их группировка

на основе MAC-адреса отправителя

Просмотр MAC-адресов и фильтрация VLAN ID

Копирование данных из адресного

пространства родительской партиции в

дочерние

Нет масштабирования на несколько

процессоров

Перегрузка виртуального свича


Virtual Machine QueuesКлассифицирование входящих пакетов

Парсинг пакетов на уровне «железа» (DMA)Назначение ID для очереди (Queue ID)

Группировка принятых пакетовПакеты группируются по VM NIC

VLAN фильтрация на уровне «железа»Пакеты с неправильным VLAN ID сбрасываются на уровне NIC

Поддержка нескольких процессоровКаждая очередь обрабатывается своим процессором

Shared Memory (опционально)Копирование данных из Parent Partition непосредственно в память


Так работает VMQ


Ethernet

VM BUS

TCP/IP TCP/IP

VM NIC 1

VM NIC 2


MiniportDriver

Q1 DefaultQueueQ2

RoutingVLAN filtering


NIC


Преимущества VMQ

VMQ увеличивает пропускную способность сети

Распределяет обработку сетевого трафика нескольких ВМ между несколькими процессорами

VMQ снижает нагрузку на CPUКлассификация пакетов выполняется на уровне «железа»Использование Shared Memory (non-Nahalem)Нет необходимости вычислять маршрут (у каждого пакета есть ID)

VMQ поддерживает Enhanced Task OffloadsПоддержка Live Migration


Эффективность VMQ + Shared Memory

1 2 3 4 5 6 7 80

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

No VMQVMQCPU No VMQCPU VMQ

Количество ВМ

Пр

оп

уск

на

я с

по

со

бн

ость в

Mb

ps

Сн

иж

ен

ие

на

грузк

и н

а C

PU


Управление VMQ

Ключи Значения Действие

*VMQ Enabled/disabled (enabled by default)

Controls whether the NIC advertises VMQ capability

*VMQLookaheadSplit

Enabled/disabled (enabled by default)

Controls whether the NIC advertises Lookahead Split capability

*VMQVlanFiltering Enabled/disabled (enabled by default)

Controls whether the NIC advertises the ability to support VLAN filtering

High-Speed Networking deployment guide можете скачать отсюда: http://download.microsoft.com/download/8/E/D/8EDE21BC-0E3B-4E14-AAEA-9E2B03917A09/HSN_Deployment_Guide.doc

http://download.microsoft.com/download/8/E/D/8EDE21BC-0E3B-4E14-AAEA-9E2B03917A09/HSN_Deployment_Guide.doc




Ошибка в Deployment Guide

reg add HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\VMSMP\Parameters /v BelowTenGigVmqEnabled /t REG_DWORD /d 1 /f

reg add HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\VMSMP\Parameters /v TenGigVmqEnabled /t REG_DWORD /d 1 /f

ПРАВИЛЬНО

reg add HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\VMSMP\Parameters\BelowTenGigVmqEnabled /t REG_DWORD /d 1 /fReg add HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\VMSMP\Parameters\TenGigVmqEnabled /t REG_DWORD /d 1 /f

НЕПРАВИЛЬНО


Поддержка Jumbo frames

Поддержка Jumbo Фреймов

Ethernet фреймы >1,500 байт

Стандарт приблизительно ~9k

Позволяет передавать в 6 раз больше данных в каждом пакете


Балансировка нагрузки и отказоустойчивость в Hyper-V

Наиболее востребованная функцияНе все решения по балансировке и отказоустойчивости работают в Hyper-V

MAC-адрес больше не используется в виртуальном свиче

Первое обращение – к вендору!Microsoft официально НЕ поддерживает NIC TeamingNIC Teaming реализуется производителем «железа»


NIC TeamingТехнология имеет несколько названий:

Ethernet bondingEtherChannelNIC bondingNetwork Fault ToleranceTrunking и т.д.

Но официальное название – IEEE 802.1AX-2008

Или просто Link AggregationРеализуется производителями оборудования на уровне специального ПО (драйвера)

IntelHPBroadcom и т.д.


NIC Teaming

Суть механизма в объединении нескольких NIC в «связку» (bond)Технология позволяет:

Создавать отказоустойчивые сетевые соединенияУвеличивать пропускную способность сетиСоздавать собственные алгоритмы балансировкиМинусы технологии:Требуется свич/маршрутизатор с поддержкой протокола LACP (Link Aggregation Control Protocol) Поломка свича приведет к потере отказоустойчивости


NIC Teaming + Hyper-V = Failover


VM BUS

TCP/IP TCP/IP

VM NIC 1

VM NIC 2


NIC 1

MiniportDriver

RoutingVLAN Filtering


NIC 2

MiniportDriver

LBFO Driver

Team NIC

Switch


NIC Teaming + Failover

Демонстрация


Инфраструктура

W2K8-R2 Hyper-V на W2K8-R2

ntttcps

ntttcps

mstsc mstsc

x.x.2.5

x.x.1.6

switch

NIC NICIntel ANS

VM Switch

VM1

VM2

x.x

.2.

3x.x

.1.

4

ntttcpr

ntttcpr

Демо:Сервер Hyper-V с 2мя ВМ, запущен ntttcp на приём

Intel 2-port Kawela (ET) сетевой адаптерIntel’s VMLB mode

На сервере W2K8-R2 работают 2 сессии ntttcp на передачу

Подключение к ВМ - терминальное


Полезные ссылки

Сайт Microsoft MPIO: http://www.microsoft.com/mpioWindows Server High Availability с использованием Microsoft MPIO: http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyID=cbd27a84-23a1-4e88-b198-6233623582f3&displaylang=en

Microsoft VMQ Deployment Guidehttp://download.microsoft.com/download/8/E/D/8EDE21BC-0E3B-4E14-AAEA-9E2B03917A09/HSN_Deployment_Guide.doc

Как пользоваться NT Testing TCP Tool (NTttcp):http://www.microsoft.com/whdc/device/network/TCP_tool.mspx

Вопросы по докладу:[email protected]

http://www.microsoft.com/mpio

http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyID=cbd27a84-23a1-4e88-b198-6233623582f3&displaylang=en



http://www.microsoft.com/windowsserver2008/en/us/failover-clustering-main.aspx





Date post:	06-Feb-2016
Category:	Documents
Upload:	mindy
View:	46 times
Download:	0 times

Особенности и улучшения работы сети в гипервизоре ...

Documents