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使用Cavium FastLinQ 25GbE通过iWARP加速Live Migration

使用Cavium FastLinQ 25GbE通过iWARP加速Live Migration Marvell
2017-11-03
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导读:近年来,随着企业虚拟化业务逐渐成熟,其所添加的新特性也不断增加。其中最重要的虚拟化特性之一是虚拟机可移植,也称为实时迁移。

摘要

近年来,随着企业虚拟化业务逐渐成熟,其所添加的新特性也不断增加。其中最重要的虚拟化特性之一是虚拟机可移植性,也称为实时迁移。虚拟机实时迁移是一种保持业务实时在线的技术,可用于将网络中的虚拟机(VM)从一个主机移至另一主机。使用实时迁移的好处是可以轻松迁移虚拟机,而不会造成应用停机,同时简化服务器维护,并在整个IT环境中实现工作负载均衡。但是,实时迁移也会给服务器CPU和网络基础架构带来沉重负担,给已经超负荷运行的服务器环境增加额外的负载。 


FASTLINQ通用RDMA

Cavium FastLinQ 41000支持通用RDMA,并采用独有技术在同一适配器支持并运行RoCE、RoCEv2和iWARP协议,为客户提供多种技术选择和投资保护。Cavium FastLinQ 41000提供了灵活的架构,便于IT管理员选择适用于其所在环境的RDMA协议。(RDMA有助于显著提高实时迁移速度-参见图1)

与传统方式进行实时迁移不同,利用FastLinQ通用RDMA特性进行实时迁移,不会受到虚拟机中工作负载的影响。虚拟环境中连接的数量和速度是影响实时迁移速度的主要因素。通过结合FastLinQ通用RDMA特性与25GbE的速度,将提供一个可有效迁移VM的优化解决方案。这有助于IT管理员显著提高VM的迁移速度,而几乎不会造成CPU开销。

利用iWARP提高实时迁移效率

支持iWARP RDMA的Cavium FastLinQ 41000系列适配器提供了各种理想的解决方案,可帮助显著提高VM迁移速度并降低CPU开销。Cavium使用iWARP在Windows Server 2016中对实时迁移执行了基准测试。测试表明,将工作负载从一个虚拟机系统迁移到另一系统的速度提高了58%。这种速度提升缩短了维护时间,实现了高度可预测的迁移,适应性负载均衡,并降低了企业环境的停机风险(参见图2)。反复进行同一测试的结果表明,iWARP的性能具有可预测、可重复的优势。

同时,Cavium还通过这些测试评估了CPU占用率受到的影响。结果表明,使用iWARP卸载功能时,CPU占用率降低了75%(参见图3)。

主要优势

  • 利用支持RDMA的网络适配器加速实时迁移

    • RDMA卸载可降低CPU占用率,提高传输速度,进而实现最佳性能。

    • Cavium FastLinQ 41000系列适配器可将实时迁移速度最高提高58%,同时将CPU占用率降低75%。

  • 利用自有OS特性

    • Windows Server 2012和2016支持RDMA(RoCE、RoCEv2或iWARP),开箱即可执行实时迁移。

  • FastLinQ 25GbE NIC – 支持通用RDMA(并行RoCE和iWARP)

    • 唯一提供25GbE的解决方案。

测试配置

  • 计算节点

    • 标准x86服务器,每个节点192GB DDR4/2666MHz

    • Windows Server 2016 Hyper-V,Build 14393

    • BIOS:高性能低功耗,已禁用超线程
    • VHD存储池:2个简单存储池(条带),800GB NVMe

  • VM配置

    • Windows Server 2012 R2

    • 2个vCPU内核,12GB RAM
    • 12GB vHDx(固定)
    • 工具:TestLimit.exe内存使用情况模拟器  (testlimit64.exe –d –c 12000)
  • 网络控制器

    • Cavium FastLinQ QL41262 2x25GbE

    • PCIe Express 3.0(8 GT/秒)x8

    • 测试的端口数 = 1

    • NUMA0上的PCIe插槽

  • 网络配置

    • SUT1(25G vSwitch)25G_port1 <==> 25G_port1(25G vSwitch)SUT2

总结

随着企业环境中的虚拟机数量不断增加,能够在IT环境中实现资源负载均衡对于运营效率至关重要。实时迁移是至关重要的组件之一,但大量的实时迁移会给已经超负荷运行的CPU和网络造成影响。 Cavium FastLinQ 41000系列25GbE网络适配器具备独有的通用RDMA功能,为IT管理员提供了理想的解决方案,可在实现适应性的负载均衡的同时降低风险并缩短维护时间。 

 *李晓苏对本文亦有贡献。

点击“阅读原文”,访问Cavium官网了解更多信息。

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