大规模商用虚拟交换机上的服务质量保障研究

刘玲 2022-01-02

       在软件定义网络（SDN）的背景下，虚拟交换机（vswitch）一直在追求性能、弹性与灵活性。而近些年由于网络功能虚拟化（NFV）应用的增多，用户业务对性能要求不断增加，网卡性能和带宽的不断提升，CPU瓶颈逐渐显现。受这些因素的影响，虚拟交换机从基于内核实现，到快慢分离思想，再到kernel bypass技术，最后到现在的软硬件一体化架构，虚拟交换机的发展历程是螺旋上升的。在这一过程中，如何保障在新一代虚拟交换机基础上实现的云网络提供的服务质量，又不使原提供的网络性能指标缩水，是研究的主要目标。

系统架构

系统特点

l   弹性带宽，弹性网络计算力与CPU动态调核。通过给每一个网络计算机（NC）实例相应的指标设置min\base\max三个基准值，辅以精细积分算法，动态调控整体资源分配，保障NC性能的同时节省资源、充分利用资源，增加系统的隔离性与弹性。

l   储存、网络热升级共享内存。储存、网络组件在热升级时需要占用大量大页内存，多并发热升级会给物理服务器造成过高负担。共享大页内存升级，使用加锁机制管理，保障系统的隔离性与弹性。

l   携带session的VM热迁移技术。对于slb、高防等类型session，迁移时会出现网络中断问题，导致用户的服务和应用长时间无响应，对用户的业务产生巨大影响。使用session reset和session copy技术，使得VM具备携带session热迁移的能力，保障系统可靠性与灵活性。