VSOS51_M05_NetworkOptimization

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客户操作系统
TCP/IP
vmxnet 是 VMware® 半虚拟化设备驱动程序, 具有以下作用:
vmxnet 驱动程序
vmxnet 设备

在虚拟机与 VMkernel 之间共享环缓冲区 支持传输数据包合并 支持中断合并 将 TCP 校验和计算负载分流到硬件执行
VMkernel
虚拟 I/O 堆栈
VMware vSphere:优化和扩展 – 修订版 A
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学员的学习目标
学习完本课后,您应当能够执行以下任务:

介绍网络虚拟化开销。 介绍影响性能的网络适配器功能特性。 介绍影响性能的 VMware vSphere® 网络连接功能特性。
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回顾学员的学习目标
您应当能够执行以下任务:

介绍网络虚拟化开销。 介绍影响性能的网络适配器功能特性。 介绍影响性能的 vSphere 网络连接功能特性。
VMware vSphere:优化和扩展 – 修订版 A
vSphere Client 网络连接统计信息
有用的网络计数器:

按适配器的统计信息或 聚合统计信息
数据传输速度 数据接收速度 已传输的数据包数 已收到的数据包数 放弃的传输数据包数 放弃的接收数据包数
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可以改进 vSphere 网络性能的其他功能特性包括:
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TCP 校验和负载分流
TCP 校验和负载分流是物理网卡的一项功能,具有以下作用:

支持适配器对网络数据包执行校验和操作 降低物理 CPU 的负载 降低性能影响,具体取决于数据包大小
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使用 DMA 访问高端内存
为了加速数据包处理,可以将网络适配器配置为对高端内存进行直接内存 访问 (DMA)。 DMA:

绕过 CPU 并允许网卡直接访问内存 避免需要与 VMkernel 共享的内存空间 通常使用分散/收集元素来实现 与 DMA 配合使用,支持将数据写入内存中的不连续块 支持更灵活地使用可用内存,有助于改善性能

确定要监视哪些网络指标。 查看 VMware® vCenter Server™ 和 resxtop 中的指标。 演示如何监视网络吞吐量。
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网络容量指标
识别网络问题以确定可用带宽,并与期望值进行比较。 我该执行什么操作?
单源 I/O 虚拟化 (SR-IOV)
可让一个 PCI Express (PCIe) 适配器被多个虚拟机识别的标准。 SR-IOV 能够将处理任务负载分流到 PCIe 适配器。 SR-IOV 不支持以下产品: VMware vSphere® vMotion®

VMware vSphere® Fault Tolerance VMware vSphere® High Availability
物理网卡 驱动程序
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虚拟网络适配器
VMware vSphere® ESXi™ 支持大量虚拟网络适配器: vlance*

vmxnet* e1000 和 e1000e vmxnet2(增强型 vmxnet) vmxnet3
分散/收集元素:
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10 GB 以太网 (10 GigE)
10 GigE 是对 vSphere 的天然补充:

高整合率和高带宽应用程序能够快速占满千兆位以太网网络设备。 小型服务器需要利用较少的套接字完成更多任务。 10 GigE 可与其他网络性能特性(例如巨型帧和 TSO)配合使用。
PKTTX/s − 已传输的数据包数量 PKTRX/s − 已接收的数据包数量 %DRPTX − 放弃的传输数据包百分比 %DRPRX − 放弃的接收数据包百分比
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resxtop 网络输出
模拟开销 数据包处理 调度 虚拟中断合并 暂停(和唤醒)物理 CPU 暂停(和唤醒)虚拟 CPU
此虚拟化开销也会增加网络 I/O 延迟。
物理网卡 驱动程序
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vmxnet 网络适配器

虚拟化层
虚拟机控制物理硬件。 通过避免模拟 I/O 来改善性能。 需要 I/O MMU 利用 Intel VT-d 和 AMD-Vi 硬件支持
vSphere DirectPath I/O:

I/O 设备
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网络 I/O 虚拟化开销
客户操作系统
I/O 堆栈
网络 I/O 虚拟化开销可能来自几个不同来源:
虚拟网卡驱动程序
虚拟网卡设备
VMkernel
虚拟 I/O 堆栈

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SplitRx 模式
SplitRx 模式使用多个物理 CPU 处理在单个网络队列中接收的网络数据包。 在以下情况下启用 SplitRx 模式:ESXi 主机上有多个虚拟机接收来自同一 个源的多播流量。 SplitRx 模式仅在 vmxnet3 网络适配器上受支持。 (默认情况下,此功能 处于禁用状态。)
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重要说明
可以根据在传输或接收数据时放弃的数据包数衡量网络性能。 您应该了解 如何监视放弃的数据包数,以及如何排除网络性能问题。
VMware vSphere:优化和扩展 – 修订版 A
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调整帧的 TCP/IP 标头以符合新的帧大小。
如果硬件支持 TSO,那么该功能在 VMkernel 接口上默认处于启用状态。 可以在虚拟机级别手动启用 TSO。
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巨型帧
本单元课程
第 1 课: 第 2 课: 第 3 课: 第 4 课: 网络连接虚拟化概念 监视网络连接 I/O 活动 命令行网络管理 排除网络性能问题
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第 1 课: 网络连接虚拟化概念
resxtop 可在批模式下运行,因此您可以将输出存储到文件中。 VMware vSphere® Client™ 和 VMware vSphere® Web Client 可提供用 户友好的显示界面,例如性能图表和各种选项卡显示。
VMware vSphere:优பைடு நூலகம்和扩展 – 修订版 A
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NetQueue
NetQueue 是一项性能技术,具有以下作用:

大幅提高使用 10GigE 适配器的虚拟化环境的性能 使用多个传输和接收队列,以支持在多个 CPU 上执行 I/O 处理 仅限专门支持中断机制 MSI-X 的系统使用
网络优化
第 5 单元
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课程简介 VMware 管理资源 虚拟化环境中的性能
存储优化 CPU 优化 内存性能
网络可扩展性 网络优化 存储可扩展性 虚拟机和集群优化 主机和管理可扩展性
VMware vSphere:优化和扩展 – 修订版 A
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TCP 分段负载分流
TCP 分段负载分流 (TSO) 可降低 CPU 因发送大量 TCP 流量而产生的 开销,从而提高网络连接性能。

适配器将数据包划分为 MTU 大小的帧。