赵，中国电信北京研究院云计算与大数据产品线高级工程师:基于通用x86硬件承

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赵，中国电信北京研究院云计算与大数据产品线高级工程师:基于通用x86硬件承载的nfv关键技术验证 9月27日，在云计算发展与政策论坛和数据中心联盟的指导下，由开放数据中心委员会主办，由百度、腾讯、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息与通信研究院和英特尔主办的“2016ODCC开放数据中心峰会”在北京隆重举行。中国电信北京研究院云计算与大数据产品线高级工程师赵下午在“纺织测试”子论坛上发表了题为“基于通用x86硬件承载的关键技术验证”的演讲。 9月27日，由百度、腾讯、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息与通信研究院和英特尔主办的2016ODCC开放数据中心峰会在发展与政策论坛和联盟的指导下，由开放数据中心委员会主办，在北京隆重举行。中国电信北京研究院云计算与产品线高级工程师赵在纺织测试分论坛下午发表了题为《基于通用x86硬件的内含nfv关键技术验证》的演讲。以下是演讲的全文:

赵，中国电信北京研究院云计算与大数据产品线高级工程师

基于通用X86硬件集装箱化NFV的关键技术验证，我们为什么要这样做？首先，根据中国电信2025年电信技术白皮书，明确提到集装箱不仅具有SDN/NFV的协同发展和增强，而且在许多情况下可以替代NFV。这是一种轻量级且廉价的虚拟化技术。运营商对集装箱技术在具体业务场景中的应用持积极态度。VNF处理高速数据包的能力主要取决于X86服务器上的各种加速技术，而不是特定的管理程序层。因此，集装箱技术具有启动快、低负荷、高密度等特点。只要实际测试性能满足要求，就仍然具有吸引力。

目前，国际运营商如美国电话电报公司和T ORANGE正在相对快速地推进他们对码头工人的研究，而德国电信已经发布了一些关于NFV码头工人的研究结果。这项测试也是为了找出NFV定制服务器的硬件配置要求。因为集装箱现在占用的内存很少，如果集装箱能承载NFV，它就能进一步降低成本。

NFV的结构为了明确这一点，我们使用国际权威组织的结构。对我们来说，这幅画似乎有点复杂。事实上，它很简单，就是说，上面有一个编曲者。安排者通知云资源池让云资源池在资源池中创建各种VNF模板。VNF也有一名经理，他与部署的VNF有一个接口。VNF的类型和期望值，为什么列出这个？因为我们总是需要知道那里有什么样的NFV？这张照片是由英特尔公司制作的，实际上非常有趣。我们可以看到这里有许多市场预期，包括已经取得的收益。在这里我们可以看到NFV不同组成部分的重要性。就整个NFV的分类而言，目前实际上有三种类型的NFV，一种是数据平面设备。这种验证的主要对象也是对加速技术有很高要求的数据平面设备，以及控制平面和数据信号处理设备。我们不会深入这个地方。事实上，NFV的关键技术应该首先解决10G、40G、100G以上网卡的速度与VNE应用在中央处理器上的处理速度相匹配的问题。即使是高并发服务器平台的开发人员也很少面临单机吞吐量超过每秒100亿字节的业务处理场景。他们不能考虑绝对速度。许多原始的系统优化方法不适用，必须对硬件有更深的理解。

主流技术可能已经和每个人一起经历过了。轮询模式通常用于IO模式，而不是过去的简单中断模式。在NUMA框架下购买的PCU亲和绑定技术提高了CPU的缓存命中率。DDIO技术用于使外部网卡和中央处理器通过有限责任高速缓存直接交换数据，超越旁路存储器、IOV或PCLe透明传输技术等。

关键技术证实了这一点，我认为这基本上就是路线图。首先是虚拟机NFV采用的硬件加速技术是否也在容器中得到支持，然后容器中的VNF(英语)必须支持VNF。此外，NFV可以布置在管道平台上。最重要的是制造商。制造商可以移动现有的VEPC、VNF等。在正确的时间放入容器。我们中国电信也是独立开发的，但独立研发与制造商的研发仍略有不同。最后，研究所发挥自己的优势来检查小组的测试。

装载NFV的集装箱必须解决一些最底层的基本问题。首先，容器中没有策略设备。KVM上虚拟机管理程序的上层实现PCI设备，而容器没有虚拟机管理程序，因此不能创建模拟设备，也不能使用共享的农村IVSHMEM机制来实现虚拟机与虚拟机、虚拟机与主机之间的高效数据交换。容器中的VNF如何访问主机上的设备？我认为这(用英语)还是不错的，因为它的文件装载可以直接将主机的各种文件系统装载到它的目录中并访问它。

这幅画很好，但我不太明白。但是这张图片是我所见过的所有数据中非常完整的一张。因为当我们在做开发的时候，当我们在做集装箱装载NFV开发的时候，我们实际上会遇到许多种技术。你最终会有什么问题？你很困惑，有很多变数。让我在这里告诉你一点。顶层(英语)部署在内核中。上面的应用虚拟机和它之间有两种通信。一个仍然通过(英语)和它交流，另一个通过(英语)或DPDK交流。第三个是(英语)它是什么意思？我让虚拟机中的VNF直接与网卡通信。还有两种方法。每个人都有兴趣再见到他们。

刚才的一个是由(英语)驱动的，这一个是通过IVSHM实现的。DPDK在用户状态下运行，并在每个时间间隔内通过(英语)进行通信，包括最后的KNI。业内人士承诺这一点也非常重要，他们以前也是通过如何在集装箱中与DPDK+OVS通信来做到这一点的。这是业界的测试结果，同一主机上的VNF集装箱之间的延迟测试。我们可以看到右上角的数字。一旦我开始这样做，我认为这个容器将有非常广泛的实际应用，只要它可以用英语处理。但事实上，这是不可能的。你刚刚通过(英语)。这将在同一主机之间造成问题，您必须复制它。这将导致服务链的性能特别差。

这是容器和KVM以及主机吞吐量之间的性能比较。由此，它有几个业务场景，两层转发，三层转发，没有逻辑，从一个网卡到另一个。在任何情况下，容器和KVM以及主机之间的吞吐量基本上没有什么差别。

与上面相比，这是一个测试环境。这是容器、KVM和主机包的延迟性能测试。这台电脑有什么问题？它的最大延迟是457。为什么会有这个问题？因为虚拟机有一个内核，所以如果有内核，就会有中断的问题。这个测试结果容器使用不同的网络，这非常重要。这完全是容器通过网络与外界连接的方式。您包括的第一个实际上是在万兆网卡驱动程序和它之间，也就是说，使用(英语)。第二个实际上使用(英语)进入容器底部。第三个是PMD，中间是木卫一，中间是一个。这是我们的理想状态。因为您在实际部署时没有部署(英语)，所以在许多情况下这是不可能的。基本上使用这种方法，它实际上改变了一些代码，但它仍然是好的。

我们的验证计划不是我们必须进行多少创新的问题，因为作为一个研究所，我们必须做一些更实际的事情。因此，只要英特尔之前的测试结果(包括之前几个人的测试结果)能够被复制，就不会进行太多的测试。但是英特尔的测试很少。为什么我们没有把测试结果写在这里？因为我们的工程师仍在解决这些问题，所以确实存在一些与代码更改相关的问题。

我们的硬件测试环境是潮汐机柜服务器，当然这种配置不是很高。这个地方实际上是一个更详细的东西。你必须建造这个地方，包括如何建造镜像？它需要开车(用英语)。当然，这个司机是一个相对老的司机。用户模式驱动程序和KNI驱动程序不能像普通虚拟机一样在容器中连接，因为不允许您修改容器中的内核，否则会很麻烦，因为所有使用的容器共享一组内核。启动虚拟机之前的要点，为什么会发生这种情况？我们已经讨论过如何使容器中的DPDK使用主机上的各种设备和资源。这种文件系统(英语)必须采用，但问题是什么？默认情况下，容器中的DPDK代码将分配它扫描的所有设备和所有内存，因为我们必须进行隔离，所以我们不能都使用一组东西。这个需要定制，这个很完美。基本上就是这样。这是参考。这些参考文献仍然是相对重要的，其中许多相当全面。

我们项目的来源是中国电信网络云发展计划的现场实验项目组。该项目由北方研究所的集装箱云项目团队(英语)实施。这是我们的指导专家。他们更了解它。我对此略知一二。基本上就是这样。谢谢你。