O efeito da disponibilidade de recursos de CPU no throughput da rede de aplicativos virtualizados é ainda mais significativo.
A insuficiência de recursos de CPU irá limitar o rendimento máximo da rede. No caso que a placa de rede física é compartilhada por vários “consumidores” (ou seja, máquinas virtuais e/ou o vmkernel), cada um destes “consumidores” poderá impactar no desempenho dos outros. Assim, para o melhor desempenho de rede, use NICs físicas separadas para os “consumidores” com alto I / O de rede (porque podem reduzir o desempenho da rede de outros “consumidores”), e para os “consumidores” com cargas sensíveis à latência (porque estes poderiam ser mais significativamente afetados por outros “consumidores”).
Pelo motivo de possuírem várias filas, 10Gbps NICs podem separar esses “consumidores” em filas diferentes. Assim, enquanto 10Gbps NICs têm “filas” suficientes disponíveis, as recomendações acima normalmente não se aplicam a eles.
Provisionamento de placa de rede:
Provisionamento de um grande número de placas de rede GbE para acomodar os requisitos de largura de banda, e atender o pico desses diferentes tipos de tráfego, tem uma série de deficiências:
- Largura de banda limitada: Fluxos de uma fonte individual (máquina virtual, a interface vMotion, e assim por diante) são limitados e vinculados à largura de banda de uma única interface de 1 GbE, mesmo que ainda exista mais largura de banda disponível.
- Complexidade excessiva: o uso de um grande número de adaptadores 1GbE por servidor, leva à complexidade excessiva em cabeamento e de gestão, com um aumento da probabilidade de erro de configuração.
- Custos de capital mais elevados: Um grande número de adaptadores 1GbE requer mais portas de switch físico, que por sua vez eleva os custos de capital, incluindo switches adicionais e espaço em rack
- Baixa utilização: alocação de banda estática para acomodar a largura de banda para o tráfego de diferentes fluxos, significa má utilização média da banda de rede
Figura 1.1: Exemplo Topologia rede padrão 1GbE
10GbE:
10GbE oferece ampla largura de banda onde existe a necessidade de todo o tráfego conviver e compartilhar o mesmo link 10GbE físico. Fluxos que foram limitados à largura de banda de um único link 1 GbE agora são capazes de usar até 10GbE.
Enquanto o uso de uma solução de 10GbE simplifica muito a infraestrutura de rede, e aborda todas as deficiências listadas acima, existem alguns desafios que ainda precisam ser abordados para maximizar o valor de uma solução de 10GbE.
Uma forma de otimizar a largura de banda de rede 10GbE, é priorizar o tráfego de rede por fluxos.Isso garante que os tráfegos com latency-sensitive e críticos poderãoacessar a largura de banda de que necessitam.
NIOC – Network I/O Control
NIOC permite a convergência de diversas cargas de trabalho (workloads) em um único pipe de rede. Fornece controles suficientes para que o administrador de vSphere na forma de limites e parâmetros de shares sejam ajustados, permitam e garantam o desempenho da rede quando vários tipos de tráfego disputam os mesmos recursos da rede físicas.
Network I/O Control (NIOC) permite a alocação de banda de rede para network resource pools.
Você pode selecionar entre sete pools de recursos predefinidos ou criar pools de recursos definidos pelo usuário.
- 1-) Fault Tolerance
- 2-) iSCSI
- 3-) vMotion
- 4-) Management
- 5-) vSphere Replication (VR)
- 6-) NFS
- 7-) Virtual Machine
Cada conjunto de recursos está associada com um portgroup e, opcionalmente, atribuído um nível de prioridade 802.1p específico.
Largura de banda de rede pode ser alocado para os pools de recursos, seja através de ações ou limites:
- Ações: Podem ser usadas para atribuir a um pool de recursos, uma proporção de largura de banda de um link de rede equivalente à relação de suas ações para o total de ações. Se um pool de recursos não usa a sua alocação total, a largura de banda não utilizada está disponível para outros pools de recursos.
- Limites: Podem ser usados para definir a utilização de banda máxima de um pool de recursos (em Mbps) por NIC física através de um “virtual distributed switch” (VDS) específico. Esses limites são impostos, mesmo que um vDS não esteja saturado, o que pode limitar a largura de banda de um pool de recursos, deixando ao mesmo tempo alguma largura de banda não utilizada. Por outro lado, se a utilização de banda de um pool de recursos é inferior a seu limite, a largura de banda não utilizada está disponível para outros pools de recursos.
NIOC pode garantir largura de banda para as necessidades específicas e pode impedir que qualquer pool de um recurso afete os outros.
Figura 1.2: Exemplo Topologia rede NIOC 10GbE
NIOC Arquitetura
Pré-requisitos para NIOC
Suportado somente com virtual distributed switch (vDS)
Recursos
NIOC proporciona aos administradores os seguintes recursos:
- Isolamento – Garante o isolamento do tráfego de modo que um fluxo nunca dominará outros, evitando quedas.
- Cotas – Permite o particionamento flexível da capacidade de rede para ajudar os usuários quando os fluxos competirem pelos mesmos recursos.
- Limites – Impõe limites de largura de banda de tráfego sobre o conjunto geral de dvUplinks do VDS.
- Teaming de balanceamento de carga – Usa um conjunto de dvUplinks de um VDS de maneira eficiente para conectar a capacidade em rede.
- Marcação IEEE 802.1p – Marca os pacotes de saída do host do vSphere para que sejam processados adequadamente pelos recursos de rede físicos.
Classificação de tráfego
O NIOC classifica o tráfego em vários pools de recursos predefinidos:
- VMware vSphere® vMotion®
- iSCSI
- Registro do FT
- Gerenciamento
- NFS (Network File System)
- Tráfego de máquina virtual
Figura 1.3: NIOC Arquitetura
É importante monitorar a utilização da CPU de workloads com alto throughput.
Use o VMware vSphere® Network I/O Control (NIOC), para configurar regras e políticas no nível da máquina virtual e garantir que os recursos de E/S sempre estejam disponíveis para os aplicativos essenciais aos negócios.
O NIOC monitora a rede. Sempre que observar congestionamento, ele muda automaticamente os recursos para os aplicativos de maior prioridade como definido pelas suas regras comerciais.
Com o NIOC, proporciona uma maior produtividade, pode-se ampliar a virtualização por mais cargas de trabalho e a infraestrutura pode se tornar mais versátil.
Em nosso próximo artigo referente a este assunto, estaremos mostrando como configurar uma rede utilizando o NIOC.