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2017年爱奇艺基于DPDK的网络优化实践.pdf

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2017年爱奇艺基于DPDK的网络优化实践.pdf

1、爱奇艺DPDK网络优化实践Agenda业务需求及问题DPDK 方案4层LB（负载均衡）优化7层LB（负载均衡）优化虚拟化网络优化未来的挑战面临问题业务需求及问题 网络高并发要求，如：千万级别的并发请求 低延时用户体验 低成本的服务器成本 突发流量DPDK方案4层LB优化：为何LVS不够快 Kernel是问题所在 资源共享及竞争 IRQ风暴4层LB优化：如何提高性能 Kernel Bypass Share Nothing Zero Copy 轮询 vs.中断 内存池 NUMA aware Huge Page 4层LB优化：DPDK+LVS=DPVS 使用DPDK绕过Kernel 用户态IP协议栈

2、 用户态实现LVS功能 返程数据亲和性等难点https:/ 用户态实现 Master/Worker Lockless 网卡队列/CPU绑定 跨CPU无锁通信 虚拟设备：bond/vlan/kni 安全相关：synproxy,黑名单,限流4层LB优化：DPVS功能特性 TCP/UDP负载均衡，SNAT 高可用 集群化、健康检查 高可扩展 水平扩展LB/RS 轻量级IP栈 无锁化设计 虚拟接口 Bond/VLAN 安全相关 Synproxy/黑名单/限流4层LB优化：DPVS性能数据 模式：fnat,tcp Client:wrk RS:nginx 内网：单网卡线速 外网：双网卡、双向7层LB优化:

3、DPDK+Nginx 需要完整用户态TCP/IP协议栈 开源协议栈调研：ODP/OFP mTCP：性能较好，协议栈功能过于简单，开发量大；F-stack：性能优秀，功能完整的解决方案；Seastar：C+，重构APP工作量大。性能考虑？功能考虑？社区是否活跃？便于开发、维护？虚拟化网络优化：OVS-DPDK状态 对比Legacy ovs性能，用ovs-dpdk，可以获得类似SR-IOV性能 ovs-dpdk同 neutron，nova集成，解决overlay网络下时延问题 ovs使用dpdk vhost-user 和vhostuserclient（auto reconnect）port ovs

4、 2.6.1，qemu 2.7 Dpdk bonding use bond4 lacp，need set phy switch Use 2 logical core for pmd threading In same phy core or not？虚拟化网络优化:问题#1 物理机之间的流量和延时问题现象：Glance的image同步或其他大流量 某些共享存储使用的kernel协议栈原因：走物理机的管理网络报文路径太长 不同于同在kernel下的ovs datapath Userspace的datapatch，从协议栈，到依赖ovs-vswitchd的loop解决 非sriov方式Ovs lo

5、cal port tap/kni device-use pure pmd thread+new+isolated core Sriov方式见后文虚拟化网络优化：问题#2 单网卡场景使用ovs dpdk后，如何隔离管理网络和数据网络 ovs-dpdk app 重启导致管理网络也中断，重要数据无法回传，idrac时间太长 Sriov Dpdk dpdk bifurcated driver for i40e L2 L3 flow schedulerCustomed ixgbe driver for 82599/x540T Set VF promiscuous mode and unicast has

6、h bit make PF work as a bridge Vlan isolated the PF VF虚拟化网络优化：问题#2bifurcateddriverforI40e虚拟化网络优化：问题#3 ovs dpdk进程重启的时间优化问题 重启时，hugepage内存初始化占据主要时间 除去vm需要的内存，仅仅从小范围逐渐扩大查找dpdk需要连续hugepage内存mapping（4G左右）重启时间，从170s降到最快5s未来的挑战 4层LB（DPVS）：进一步优化，25G，40G，100G网卡 流量控制，按VIP，源IP等模式进行限流 采样功能，按VIP，流特征等进行数据采样 7层LB（DPDK-Nginx）：完善基本功能 DPDK-Nginx：完善部署、监控等，上线 虚拟化网络：Security group 放到userspace 避开Neutron DVR中对的kernel 依赖，尝试其他使用openflow的distributed方式

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