第7章 ネットワークの最適化
7.1. ネットワークパフォーマンスの最適化 リンクのコピーリンクがクリップボードにコピーされました!
OpenShift SDN は OpenvSwitch、VXLAN (Virtual extensible LAN) トンネル、OpenFlow ルール、iptables を使用します。このネットワークは、ジャンボフレーム、ネットワークインターフェイスカード (NIC) のオフロード、マルチキュー、ethtool の設定を使用してチューニングが可能です。
VXLAN は、4096 から 1600 万以上にネットワーク数が増え、物理ネットワーク全体で階層 2 の接続が追加されるなど、VLAN での利点が提供されます。これにより、異なるシステム上で実行されている場合でも、サービスの背後にある Pod すべてが相互に通信できるようになります。
VXLAN は、User Datagram Protocol (UDP) パケットにトンネル化されたトラフィックをすべてカプセル化しますが、CPU 使用率が上昇してしまいます。これらの外部および内部パケットは、移動中にデータが破損しないようにするために通常のチェックサムルールの対象になります。これらの外部および内部パケットはどちらも、移動中にデータが破損しないように通常のチェックサムルールの対象になります。CPU のパフォーマンスによっては、この追加の処理オーバーヘッドによってスループットが減り、従来の非オーバーレイネットワークと比較してレイテンシーが高くなります。
クラウド、仮想マシン、ベアメタルの CPU パフォーマンスでは、1 Gbps をはるかに超えるネットワークスループットを処理できます。10 または 40 Gbps などの高い帯域幅のリンクを使用する場合には、パフォーマンスが低減する場合があります。これは、VXLAN ベースの環境では既知の問題で、コンテナーや OpenShift Container Platform 固有の問題ではありません。VXLAN トンネルに依存するネットワークも、VXLAN 実装により同様のパフォーマンスになります。
1 Gbps 以上にするには、以下を実行してください。
- ネイティブのコンテナールーティングの設定 を使用する。このオプションには、ルーターでのルーティングテーブルの更新など、OpenShift SDN の使用時には存在しない重要な操作上の注意事項があります。
- Border Gateway Protocol (BGP) など、異なるルーティング技術を実装するネットワークプラグインを評価する。
- VXLAN オフロード対応のネットワークアダプターを使用します。VXLAN オフロードは、システムの CPU から、パケットのチェックサム計算と関連の CPU オーバーヘッドを、ネットワークアダプター上の専用のハードウェアに移動します。これにより、CPU サイクルを Pod やアプリケーションで使用できるように開放し、ネットワークインフラストラクチャーの帯域幅すべてをユーザーは活用できるようになります。
VXLAN オフロードはレイテンシーを短縮しません。ただし、CPU の使用率はレイテンシーテストでも削減されます。
7.1.1. ネットワークでの MTU の最適化 リンクのコピーリンクがクリップボードにコピーされました!
重要な Maximum Transmission Unit (MTU) が 2 つあります (ネットワークインターフェイスカード (NIC) MTU と、SDN オーバーレイ MTU です)。
NIC MTU は、お使いのネットワークでサポートされる最大値以下でなければなりません。スループットを最適化する場合は、最大の値を選択するようにしてください。最も低いレイテンシーにおいて最適化するには、小さい値を選択します。
SDN オーバーレイの MTU は、最低でも NIC MTU より 50 バイト少なくなければなりません。これは、SDN オーバーレイのヘッダーに相当します。そのため、通常の Ethernet ネットワークでは、この値を 1450 に設定してください。ジャンボフレームの Ethernet ネットワークの場合は、これを 8950 に設定してください。
50 バイトのオーバーレイヘッダーは OpenShift SDN に関連します。他の SDN ソリューションの場合はこの値を若干変動させる必要があります。
MTU を設定するには、適切な ノード設定マップ を編集して、以下のセクションを変更します。
networkConfig: mtu: 1450 networkPluginName: "redhat/openshift-ovs-subnet"
networkConfig:
mtu: 1450
networkPluginName: "redhat/openshift-ovs-subnet"
OpenShift Container Platform SDN を設定するすべてのマスターおよび ノードで MTU サイズを変更する必要があります。また、tun0 インターフェイスの MTU サイズはクラスターを設定するすべてのノードで同一である必要があります。