三、虛擬交換機(jī)的性能需要優(yōu)化嗎？

　　前面講這么多，其實(shí)主要是想要說(shuō)明，如果云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)管理員想要從虛擬交換機(jī)切換到物理交換機(jī)的話，是很容易做到的，不會(huì)有什么損失。但接下來(lái)網(wǎng)絡(luò)管理員馬上就會(huì)問(wèn)：為什么要切換？有什么好處？答案有多個(gè)，主要的兩點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)可視化和網(wǎng)絡(luò)性能。

　　網(wǎng)絡(luò)可視化的問(wèn)題相對(duì)好分析，容易理解。因?yàn)槿绻贖ypervisor上做了Tunnel封裝，報(bào)文送到TOR交換機(jī)上時(shí)，交換機(jī)已經(jīng)看不到用戶原始報(bào)文了，物理網(wǎng)絡(luò)就很難對(duì)原始報(bào)文做統(tǒng)計(jì)和應(yīng)用各種策略。而如果Tunnel封裝在TOR上面做，則沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。

　　而對(duì)于性能問(wèn)題大家的看法可能各異，大體可分為三類：

　　第一類是覺(jué)得沒(méi)有什么性能問(wèn)題；

　　第二類是覺(jué)得有，但還可以忍受；

　　第三類是覺(jué)得已到了影響業(yè)務(wù)、無(wú)法忍受 的地步了。

　　我相信他們講的都是他們所看到的事實(shí)，為什么結(jié)果迥異？我分析過(guò)，基本上前面兩類，要么是仍然處于試驗(yàn)階段，還沒(méi)有大業(yè)務(wù)的壓力，要么是已正式 部署，但網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大或者網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的業(yè)務(wù)流量壓力不大，當(dāng)然我也不排除有的人技術(shù)能力特別牛，把性能優(yōu)化到了極致。而第三類，則是已經(jīng)有很大業(yè)務(wù)量部署在生 產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中了，或者是用充分的測(cè)試手段模擬過(guò)實(shí)際的業(yè)務(wù)。第三類的典型例子就是國(guó)內(nèi)的云服務(wù)提供商UCloud，他們有大量實(shí)際用戶（很多是游戲客戶）租用 了他們的公有云網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)量很大。和AWS等云計(jì)算平臺(tái)一樣，網(wǎng)絡(luò)處理會(huì)占用計(jì)算資源，帶寬損耗也很大。

　　另外一個(gè)云服務(wù)提供商 99Cloud也曾經(jīng)做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)：先是用iPerf進(jìn)行大流量測(cè)試，使用vSwitch帶寬大概能到800多MB，后來(lái)在iPerf發(fā)包的同時(shí)，用迅 雷下載模擬實(shí)際網(wǎng)絡(luò)流量，帶寬?cǎi)R上降到了500多MB，有高達(dá)300MB的帶寬被損耗掉了。所以結(jié)論就是，虛擬交換機(jī)肯定有性能問(wèn)題，需要優(yōu)化。就算是對(duì) 于那種技術(shù)特別牛，能將軟件優(yōu)化做到極致的人，他也無(wú)法否認(rèn)，你再怎么優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)處理也要占用計(jì)算資源，而按道理網(wǎng)絡(luò)只是工具，計(jì)算才是核心價(jià)值。

　　前面是定量測(cè)試，下面我們來(lái)進(jìn)行一些理論分析。現(xiàn)在服務(wù)器的性能這么強(qiáng)勁，還有網(wǎng)卡加速，為什么虛擬交換機(jī)還有性能問(wèn)題？我分析主要有以下幾個(gè)原因。

　　vSwitch做Tunnel加封裝和解封裝時(shí)，報(bào)文在內(nèi)存中的移動(dòng)和拷貝會(huì)影響性能。

　　網(wǎng)卡中的TSO是可以對(duì)TCP報(bào)文進(jìn)行分片加速的，但一旦vSwitch給報(bào)文加了VxLan或者GRE Tunnel，網(wǎng)卡一看不是TCP報(bào)文，就不會(huì)進(jìn)行分片加速了。這對(duì)性能損耗也比較大。

　　軟件中的流表查找消耗比較大，特別是在流表數(shù)量比較大，TCP短連接比較多的時(shí)候。

　　圖2是使用虛擬交換機(jī)OVS的OpenStack網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。