网络虚拟化卸载技术在优化NVGRE性能方面的优势

就像我们过去讨论过的那样，NVGRE，即使用GRE(一种告知性RFC)的网络虚拟化，定义了如何在Hyper-V环境中搭建虚拟网络。虚拟网络架构(VNF)创建了一种虚拟网络基础架构，在这种架构中可以创建和移动虚拟机(VM)，而不会像在传统网络架构(legacy network infrastructure)中那样会受到许多限制。

通过NVGRE，VM可以生存在NVGRE虚拟网络中的用户网络ID定义( Tenant Network ID，TNI)的独立虚拟网络上。VM可以在任意的物理服务器之间移动，NVGRE创建了一个虚拟的L2网络，可以跨越物理上L3的边界，因此VM无论移动到哪里都能够保留自己的MAC和IP地址。此外，网络配置可以实现自动化，因此创建新VM所需的网络配置修改可以在几分钟内完成，而不像过去需要数天时间。这样就提高了私有和混合云基础架构的敏捷性，降低了私有和混合云环境的网络管理成本。

值得注意的是，NVGRE可以实现在能够搭配Emulex提供的聚合网络适配器(CNA)和网络接口卡(NIC)良好工作的软件和解决方案上。这就是说，就像微软在2011 Windows Build Conference(观看幻灯片点击这里)上在自己的展示中所说的，NIC参与到NVGRE中(特别是卸载功能)来构建NVGRE封装包是必不可少的。今天，没有NIC的参与，GRE就无法完成目前的任务卸载，这样就摈弃了10年来NIC改进的成果，这些改进可以提高高性能以太网的性能。具体来说就是，NVGRE摈弃了LSO和其它NIC性能优化。这会带来重大的性能损失，如下表所示。

注：以上测试结果为定性说明，随VM密度、服务器配置和其它测试参数变化而改变。

基本上来说，从以上的测试情况看，网络吞吐速度降低了27%。这意味着VM密度也可能下降27%，下降幅度显著。因此，Emulex和微软进行了合作来解决这个性能问题。解决方案是增加额外的NIC卸载功能来提高系统性能。日前，Emulex宣布即将推出虚拟网络加速(VNeX) Virtual Network Exceleration™虚拟网络卸载技术，它可以解决这些问题，并使虚拟网络实现最佳性能。Emulex虚拟网络卸载技术提供了以下功能：

1. 发送
1. 对IPv4/IPv6和TCP有效负载(内部和外部)进行校验和计算
2. LSO V1和V2
3. 接收
1. RSS/VMQ
2. 对IPv4/IPv6和TCP有效负载(内部和外部)进行校验和验证
3. 针对NVGRE的专门的Emulex虚拟网络卸载技术集成

下图给出了Emulex虚拟网络卸载技术的图解说明：

下图显示了对NVGRE进行卸载优化后的性能提高。

注：以上测试结果为定性说明，随VM密度、服务器配置和其它测试参数变化而改变。

底线：NVGRE的NIC卸载可以有效提高性能。NVGRE是一种用于构建虚拟网络架构的卓越解决方案，Emulex的虚拟网络卸载技术可以提供以下优势：

1. 能够支持Hyper-V环境的更高VM密度
2. 更高的网络吞吐速度
3. 实施NVGRE时更低的CPU利用率

Emulex在虚拟网络架构技术方面居于领先地位，我们希望提供更多验证点来显示虚拟网络卸载技术的优势。