100gトランスポート環境におけるアプリケーション性能課題

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2009.7.17

Naoto MATSUMOTONetwork Value Components Ltd.

2010.3.16

100Gトランスポート環境におけるアプリケーション性能課題


2009.7.17

100GbEを取り巻く環境

Source: http://www.gazettabyte.com/home/2009/9/20/40g-and-100g-ethernet-first-uses-of-the-high-speed-interface.html


2009.7.17

100GbE市場予測

Source: http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20080215/293822/


2009.7.17

10GbE環境での限界確認

バス・ボトルネック CPU・ボトルネック

OS・ボトルネック

カーネル中のパケット処理ルーチン非マルチスレッド状態など


2009.7.17

マルチ10GbEの計測結果

10G Ethernet x2

実測環境

インターフェイスを増設だけではネットワーク性能が向上はしない。

※パケット生成にpktgenを利用

RX 6.94Gbps0.5Mpps

TX 3.47Gbps0.3Mpps

RX 5.44Mbps9350pps

TX 3.47Gbps0.3Mpps


2009.7.17

アクセラレーションNICの性能確認

Source: http://www.commextech.com/cms/upload/HP%20DL-785%20Commex%20IP%20Forwarding%20Public.pdf

4.95Mpps (16core)

★10GbE Standard NIC実測値


2009.7.17

DMA転送を有効活用するNIC

Source: http://www.cacetech.com/sharkfest.09/DT-8-Napatech-Presentation-Sharkfest-2009.pdf

HashMode = Hash5TupleSortedCapture[Priority=0; Feed=(0..3)] = (mUdpSrcPort == (16000..16500))Capture[Priority=0; Feed=4,5] = (mTcpSrcPort == mTcpPort_HTTP)Capture[Priority=0; Feed=6] = (((Layer3Protocol == IP) AND(mUdpSrcPort != (16000..16500))) AND(mTcpSrcPort != mTcpPort_HTTP))Capture[Priority=0; Feed=7] = (mMacTypeLength == mMacTypeLength_ARP)

tshark –i ntxc1:0tshark –i ntxc1:1tshark –i ntxc1:2tshark –i ntxc1:3


2009.7.17

現在のクラウド化の波

仮想技術で多重化

コスト削減効果

ネットワークを巻き込み手法化広帯域インターフェイスが求められる


2009.7.17

クラウドは増加傾向

2009 © Guy Rosen


2009.7.17

ネットワーク費用

ファシリティ費用

AmazonEC2収益構造

サーバー費用$100,000,000

@\2,500-*40,000srv

仮想サーバー

年間売上(平均)$218,282,342

m1.small 44%

m1.large 36%

Source: http://cloudscaling.com/blog/cloud-computing/amazons-ec2-generating-220m-annually 2009©Cloudscaling

m1.xlarge 10%

c1.medium 7%c1.large 3%

小さく産んで大きく育てる


2009.7.17

仮想サーバー

年間売上(平均)$218,282,342

m1.small 44%

m1.large 36%

m1.xlarge 10%

c1.medium 7%c1.large 3%

クラウド時代のニーズ

Source: http://cloudscaling.com/blog/cloud-computing/amazons-ec2-generating-220m-annually 2009©Cloudscaling

大半が小規模ユーザー

中小企業

大企業

パケット処理性能向上ニーズ


2009.7.17

CPU/IDC業界の傾向

チップ単位での多重技術が加速化100GbE時代には膨大なCPUのサーバーが存在


2009.7.17

仮想化技術の理解

アプリ性能(VM)

NIC性能(物理)

カーネル性能(VM) CPU性能(物理)

VMM性能(物理)

バス性能(物理)NIC性能(VM)

ディスク性能(VM)

ディスク性能(物理)

メモリ性能(物理)


2009.7.17

チューニングのポイント

NIC性能(物理)

カーネル性能(VM)

VMM性能(物理)

NIC性能(VM)

カーネルパラメーター

設定

NICドライバキュー設定

(VMDq)

CPUアフィニティ

設定

Intel Virtual Machine Device Queues（VMDq）

NICドライバ設定


2009.7.17

仮想環境の測定結果


2009.7.17

100GbE時代には最適なパケット処理機構が

サーバー・アプリケーションには求められる

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