云计算平台之网络性能1



随着虚拟化技术的发展，网络虚拟化技术也随之发生着巨大的变化！

提及网络虚拟化，必然会首先想到网卡。那就先聊聊网卡技术近年主要的技术变革：

第一阶段：单队列时代。什么是单队列？我们知道，网卡的主要功能是传输数据，当网卡收到报文之后，首先在网卡内对报文做一些简单的处理，比如算一下CS，然后给主机发一个中断，告知主机有数据需要接收。主机在硬中断里调用软中断处理报文，然后送往操作系统的协议栈处理。因为这时候的网卡只有一个队列，也就只对应一个硬中断，所以操作系统只有一个核处理报文，带宽一上去，x86的某一个CPU一下就唰唰的占用到100%，没法玩了：是while(1)了～～～。

第二阶段：多队列时代。在MSI-X之前，传统中断没法进行负载均衡，那会我曾经尝试过用poll的方式实现多队列机制：OS侧模拟，网卡进行流分类，然后送到主机对应的队列中，效果还可以，负载可以达到均衡的目的，至少不会出现while(1)了?。后来出现了MSI-X技术，多队列技术就很easy实现了。硬件支持多个硬件队列，每个队列可以对应一个中断，最好是x86有几个核就分几个队列，当然这也需要操作系统的配合。

第三阶段：SR-IOV时代。随着虚拟化技术的发展，多队列虽然比较好的解决了物理机下的网路性能，但是对于VM来说，多队列无法有效展现优势，这时就有了硬件的PCI虚拟化技术SR-IOV，一张卡支持多个PF，每个PF又支持多个VF，每个VF可以直接绑定到一个VM，这样就相当于一个VM直接访问一个物理网卡，节省了软件交换的开销，大大提升了虚拟化下的网络性能。

现在大部分的网卡都支持这几个特性，比如82599、cx4、X710等等。。。