左:報文容器多路徑轉發技術(PKTC)  右:動態全局調度技術(DGSQ)

  因此,本次網迅優先將FF5025系列和FF5040系列25G、40G網卡驅動代碼合入OC 5.4和6.6內核,實現與OC的深度適配,雙方針對NUMA拓撲、PCIe通道等進行多項補丁級優化,驅動操作系統環境下的穩定性、效率和整體性能的提升。而OC也是國內首批支持網迅25G網卡驅動方案的服務器OS。

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  在與OC系統融合過程中,OC為網迅網卡提供了定制化的內核驅動,優化中斷處理、DMA映射與內存管理機制,結合CPU親和性與NUMA架構,確保網絡處理線程的高效調度,減少跨界點訪問延遲。

  二、實測效果:性能與能效的雙重突破

  為確保該方案在異構環境中的穩定性,并追蹤實際性能效果,網迅團隊在Arm和X86架構下搭載OC 8和CentOS操作系統進行了多維度的對比測試,使用了多種測試工具和方法(iperf、netperf、qperf)。

  整體性能測試結果,展現了該解決方案在超限帶寬利用率、小包處理延遲、多模式高可用等多個維度的實際效果:

  超限帶寬利用率高:在25G網絡環境下,TCP傳輸帶寬穩定達23.5Gbps(接近物理極限),IPv6場景保持23.2Gbps高水位;在IPv4雙口雙向測試中,兩個網口同時雙向傳輸時每個方向還是23.5Gbps,沒有掉速,全雙工飽和吞吐能力較強;

  端到端延遲低:業界通用方案常常在15-30μs甚至更高;對比之下,本次測試在x86平臺下,TCP Latency 12.7-15.7μs,UDP Latency 11.5-12.6μs,能滿足延遲敏感型應用(高頻交易、實時游戲、遠程控制、分布式存儲)的嚴苛場景需求。

  多模式高可用:本次測試結果x86 bond mode 4結果RX 47.1 Gbps,TX 47.0 Gbps;x86 bond mode 6結果RX 48.07 Gbps,TX 48.07 Gbps。這兩個模式(mode 4,LACP;mode 6,Balance ALB)幾乎完全發揮了兩個物理端口的總帶寬潛力(單口25G上限,雙口聚合上限50G),達到了線性疊加。在很多情況下,聚合效率能達到90-95%就算不錯了。

  小包處理能力強:x86平臺下,TCP_RR∼35,000-37,800次/秒,UDP_RR∼35,600次/秒。ARM平臺下,TCP_RR∼22,800-26,000次/秒,UDP_RR∼27,700-27,900次/秒。x86平臺的數值,表明內核協議棧和驅動對小包處理非常高效。這對于微服務架構、分布式數據庫的協調通信等場景很關鍵。

  能效比提升:據網迅介紹,其通過高壓單元設計、數據通道精簡優化實現“性能每瓦特”領先,例如在滿負載的情況下,功耗僅7-8瓦。

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  25G網卡基于OpenCloudOS 8的性能調優實踐

  總的來說,測試結果表明,OC 8搭載網迅txgbe-2.1.1驅動在x86 IPv4協議棧上實現了較為優秀的端到端網絡性能表現。小于15us的延遲、接近物理極限的單口與雙口雙向飽和吞吐率、高效的鏈路聚合能力(bond mode 4/6)以及強大的小包處理能力(RPC高事務率)等,是該聯合解決方案相比業界通用方案最具競爭力的地方。這些優勢對于高性能計算、云數據中心、高頻交易等場景至關重要。

  當然該結果僅用于展現通用場景的基準測試,如有相關企業或用戶需針對自身業務場景,提升某些具體指標項的性能表現,可向OC或網迅團隊進行咨詢。

  未來,雙方團隊后續在協議棧、Arm平臺軟硬件優化、其他bond模式上還會進一步做更多的聯合優化。例如:目前在多個測試場景下,IPv6的吞吐量、穩定性均低于IPv4;ARM協議棧對小包處理效率較低,需針對性優化;UDP多流性能瓶頸,可能需要需進一步優化IRQ親和性。

  三、該方案可落地場景參考

  通過以上數據實測分析,OC與網迅的低時延、高吞吐解決方案將對以下行業產生一定價值:

  1、AI大模型訓練場景:能解決千卡集群中“大象流”引發的擁塞沖突,端到端帶寬利用率提升,百億參數模型訓練時間將顯著縮短;

  2、云原生基礎設施:無損網絡特性保障容器網絡性能隔離,能支撐萬級Pod的規模化調度;

  3、大規模數據中心:低功耗表現,將有助于數據中心PUE優化,單機柜全年省電預估超千度。

  該解決方案的落地,不僅幫助雙方打開了更新的協同方式,還標志著軟硬件廠商在網卡領域的協同技術突破。后續,OC將聯動網迅持續深化合作:基于400G/800G網卡的創新,強化多路徑感知調度與異構算力的適配能力。

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