詳細説明 #

ネットワーク機能の仮想化、として知られている NFVは、柔軟性とメンテナンスの容易さを実現するために、仮想環境へのネットワークデバイスの使用を擁護する新しいパラダイムです。しかし、要件、予算、利用可能なリソースに応じて、ハードウェアアプライアンスと仮想アプライアンスのどちらが最適な選択肢かを判断するために、あらゆる使用事例を検討する必要があります。

この記事では、 ネットワークハードウェアアプライアンスの違いいくつかを定義する VMチューニングの最適化 ネットワークと負荷分散のため ハイパーバイザーベンダー間のパフォーマンス.

ハードウェアアプライアンスと仮想アプライアンスのパフォーマンスの違い #

新しいロードバランサーを導入する必要がある場合、ロードバランサーを導入する主な技術的な理由は、 ハードウェア アプライアンスは、最も多くを集めることです パフォーマンス の三脚と ネットワーク遅延の低減 可能な限り、しかし、 バーチャル アプライアンスはより多くの 柔軟性 の三脚と 管理が容易 インフラストラクチャの。

理想的な世界では、ホストから利用可能なすべてのリソースを使用して仮想マシンを展開すると、ホストの CPU の 96% ～ 97%、ホストのネットワーク パフォーマンスの 70% ～ 90%、ホストのストレージ I/O パフォーマンスの 40% ～ 70% を VM で取得できます。これらはすべてハイパーバイザーのオーバーヘッドによるものです。

仮想マシンのベンチマークは、さまざまな構成が考えられるため正確な数値が得られず、VM のパフォーマンスに影響を与える要因が多すぎるため、簡単な作業ではありません。

使用されているハイパーバイザーのベンダーとバージョン
ホストの最適化
VMごとに割り当てられたリソース
ホストごとに実行されているVMの数
ハイパーバイザー内のネットワークトラフィック、CPUまたはディスクI/O負荷
ネットワークドライバーが設定されている
VM間の共有リソース
実行されたタスク (ルーティング、コンテンツ切り替え、SSL オフロードなど)
とりわけ…

この記事は、仮想環境における負荷分散のためのネットワーク最適化に焦点を当てており、負荷分散VMを最大限に活用するためのCPU負荷とネットワークI/Oのチューニングに焦点を当てています。この種のNFVアプリケーションでは、高いディスクI/O負荷は必要ないため、ディスクストレージのパフォーマンスはそれほど重要ではありません。

ネットワークと負荷分散のためのVMの最適化 #

仮想インフラストラクチャで NFV (特に負荷分散) を強化するには、次の手順に従うことをお勧めします。

1. 最新のハードウェアホスト最新のハードウェアプラットフォームには、仮想化によるパフォーマンス向上を図るため、BIOSまたはファームウェアレベルで複数のプロセッサアクセラレーションとソフトウェア技術が既に搭載されています。ファームウェアとBIOSを最新の状態に維持することは、新機能を有効にし、既知の問題を回避するために、一般的に推奨されます。

2. お好みのハイパーバイザーを選択してくださいホストで実行されるハイパーバイザーは、ネットワークパフォーマンスにおいて非常に重要です。最も使用されているハイパーバイザーに関するベンチマーク調査については、次のセクションで説明します。この調査では、ネットワークパフォーマンスと負荷分散に最も最適化された仮想プラットフォームの概要を説明します。さらに、一部のベンダーは、NFVソリューションで有効化すべきパフォーマンス機能やスケーラビリティ機能を、有料ソリューションで提供しています。

3. 更新されたハイパーバイザーホストを最新の状態に維持することで、ハイパーバイザーに適用されているすべての最適化機能とリソースの改善、およびセキュリティ上の欠陥の修正によるメリットが得られます。

4. Intel VT-xまたはAMD-Vを有効にする一般的に、新しいIntelおよびAMDプロセッサにはこのアクセラレーションフラグが含まれていますが、BIOSではデフォルトで有効化されていません。BIOSでこのオプションが有効になっていることを確認したら、VMレベルで有効化する必要があります。

5. メンテナンス専用ネットワーク仮想マシンのネットワーク設定では、本番環境サービスとメンテナンスタスク用のネットワークを、ホストと内部プライベートネットワークで分離し、Motion（ホスト間のワークロード移動）に使用できるようにすることが重要です。このプライベートネットワークは高速で安全であるだけでなく、メンテナンス中に本番環境サービスに影響を与えることもありません。

6. 改善されたネットワークドライバーを選択する各ハイパーバイザーと特定のNICに対して、最もパフォーマンスの高い仮想ネットワークドライバーを使用してください。ホストに最適な最新のネットワークドライバーを維持することで、レイテンシが低減し、ネットワークトラフィックの負荷が高い場合でもパフォーマンスが向上します。

7. 専用vCPUパフォーマンスの観点からは、特定のVMに割り当てるvCPUを少なくし、専用にするのが効果的です。CPUリソースの共有を避けることで、ホストにおけるコンテキストや待機状態の変化が減り、ワークロードがVM間で影響し合うのを防ぐことができます。

8. 最適化されたテンプレートですぐに展開可能特定のハイパーバイザーとバージョンに合わせて最適化されたテンプレートを用意することが重要です。これには、ゲスト側のネットワーク向けに調整された適切なツール、ドライバー、オペレーティングシステムが含まれます。すぐに展開できるテンプレートを用意しておくことで、効率性、管理性、そして時間が向上します。

ハイパーバイザー間のパフォーマンス #

私たちの研究室での負荷分散ベンチマークとネットワークの高負荷によると、 VMware ESXiの新しいバージョン Xen Server、Hyper-V、または市場の他のハイパーバイザーよりも優れたパフォーマンスを発揮します。

適切なリソース配分の定義 RELIANOID 仮想アプライアンス #

弊社のラボテストによると、市場で最も高性能なハイパーバイザーを使用していることを考慮すると、最適なパフォーマンスを得ることができます。 RELIANOID ロードバランサ仮想環境 7％へ20％から 同じ物理構成よりもペナルティが大きくなります。

専用vCPUあたり 次のように推定できます。

LSLB HTTP ファームでは 18 秒あたり約 XNUMX の HTTP リクエスト。
LSLB L220XNAT ファームでは 4 秒あたり約 XNUMX 万件の HTTP リクエスト。

セッション永続性が有効になっている場合は、VM のメモリ リソースに注意する必要があります。

VM でインスタンス化される仮想サービスまたはファームごとに 512 MB の RAM。
512 人以上のユーザーがいる仮想サービスまたはファームごとに、追加の 10,000 MB の RAM。

保管に関しては、 RELIANOID 仮想アプライアンスは 8 GB のディスクを割り当てます。必要に応じてサイズを変更できますが、ほとんどの場合、これで十分です。