烽火揭秘高性能电信云加速技术

本文摘要：10月中旬，OpenSourceNetworkingDays（开源网络日）在南京中国无线谷如期举行。烽火电信云产品总监高璐晓以”云化网络高性能发送技术”为题，向参会嘉宾共享了烽火在FitTelecomOS电信云高性能发送领域的研发路线和经验总结。 未来5G网络将更进一步的云化，利用数字化技术，网络架构将更进一步分离出来为：掌控云、终端云和发送云。

10月中旬，OpenSourceNetworkingDays（开源网络日）在南京中国无线谷如期举行。烽火电信云产品总监高璐晓以”云化网络高性能发送技术”为题，向参会嘉宾共享了烽火在FitTelecomOS电信云高性能发送领域的研发路线和经验总结。

未来5G网络将更进一步的云化，利用数字化技术，网络架构将更进一步分离出来为：掌控云、终端云和发送云。5G网络改变传统基于专用硬件网络设备基础平台，使用虚拟世界资源池化、软件定义网络和云计算等技术，建构横跨功能平面统一资源管理架构和多业务支撑资源平面，解决问题资源可扩展性、组网灵活性，业务灵活部署等基础性问题。

随着服务上云，业务数据上云使末端到端的流量在云数据中心汇集。虚拟化基础设施层对这些流量的处置性能沦为业界考量云平台能力的一个最重要维度。具体来说，电信云平台虚拟化的高性能主要反映在发送性能和虚拟世界计算出来性能领域。

在发送性能方面，主要牵涉到到vSwitch技术、硬件加速技术。很多厂家电信云平台的虚拟世界互相交换都是基于OVS做到强化，EMC（exactmatchcache准确给定表格）是OVS三级发送中用于频率最低的第一级发送，但其cache空间小（8K），利用率较低（50％），造成cache中内存改版频密，性能低落。针对这一弊端，烽火通过提升cache的利用率，优化hash算法减少value的冲突亲率进而提升性能。

在加快虚拟世界网卡技术自由选择上，烽火使用AVP（acceleratedvirtualport风河加快虚拟世界网卡设备）技术，相比于vhost－user（用户态地下通道控制协议）其包在处置流程更为简练高效，在吞吐量和时延上都有显著优势。在10Gbps流量下，AVP在256字节较短包在时较vhost－user提升1／3吞吐量，超过线性陡然；混合包在平均值时延15us，近高于vhost－user的30us。

在硬件加速技术自由选择上，烽火使用OVShardwareoffload（即OVS数据交换功能从host的CPU上沉降到智能网卡），相比于hardwareoffload（硬件修理）方案，烽火电信云方案不具备：性能好，充分利用SmartNIC（智能网卡）处置能力；反对热迁入；适应性、兼容性好；生态环境较好（反对OpenstackQueen版本）的特点。在虚拟世界计算出来性能强化上，主要还包括：VMCS（虚拟机掌控块）的vCPU控制技术，cache初始化和创下技术、vCPU线程初始化技术。通过VMCSvCPU的控制技术来提升vCPU在non－rootguest（虚拟机运营态）模式的处置能力来增加虚拟机vCPU模式转换、exit解散次数，从而超过减少损耗，提升vCPU处置能力的目的。虚拟机vCPU的cache可以在大页内存和透传的CPUcache里动态转换且在这两个cache中数据动态创下，增加虚拟机cachemiss次数，超过提升虚拟机性能的目的。

基于KVM的Cgroups（controlgroups是Linux内核获取的一种可以容许、记录、隔绝进程组所用于的物理资源的机制）控制技术构建vCPU线程初始化，这样增加QEMU（虚拟化模拟器）vCPU线程在操作系统上调度支出，提高虚拟机vCPU性能。云化网络高性能不仅依赖软硬件技术，也倚赖网络架构设计、网元部署方案等，是多学科联合起到的结果。烽火将在自主创新原则下期望与客户、友商联合合作，加快庆贺5G新时代的到来。

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