第 15 章 低延迟调整

在 Telco / 5G 领域，Edge 计算对于减少延迟和拥塞问题，以及提高应用程序性能方面扮演了关键角色。

简单地说，延迟决定了数据（packets）从发送方到接收方的速度，以及在接收方处理后返回到发送方的速度。维护一个最低延迟速度的网络构架是满足 5G 的网络性能要求的关键。与 4G 技术相比，平均延迟为 50 ms，5G 的目标是达到 1ms 或更少的延迟。这个对延迟的降低会将无线网络的吞吐量提高 10 倍。

很多在 Telco 空间部署的应用程序都需要低延迟，它们只能容忍零数据包丢失。针对零数据包丢失进行调节有助于缓解降低网络性能的固有问题。如需更多信息，请参阅 Red Hat OpenStack Platform(RHOSP)中的 Zero Packet Los 调节。

Edge 计算也可用于降低延迟率。将其想象成云边缘，并更接近用户。这可大大减少用户和远程数据中心之间的距离，从而减少应用程序响应时间和性能延迟。

管理员必须能够集中管理多个 Edge 站点和本地服务，以便所有部署都可以以最低的管理成本运行。它们还需要一个简便的方法来部署和配置其集群的某些节点，以实现实时低延迟和高性能目的。低延迟节点对于如 Cloud-native Network Functions（CNF）和 Data Plane Development Kit（DPDK） 等应用程序非常有用。

OpenShift Container Platform 目前提供在 OpenShift Container Platform 集群上调整软件的机制，以获取实时运行和低延迟时间（响应时间小于 20 微秒）。这包括调整内核和 OpenShift Container Platform 设置值、安装内核和重新配置机器。但是这个方法需要设置四个不同的 Operator，并执行很多配置，这些配置在手动完成时比较复杂，并容易出错。

OpenShift Container Platform 使用 Node Tuning Operator 实现自动性能优化，以实现 OpenShift Container Platform 应用程序的低延迟性能。集群管理员使用此性能配置集配置，这有助于以更可靠的方式进行更改。管理员可以指定是否要将内核更新至 kernel-rt，为集群和操作系统日常任务保留 CPU（包括 pod infra 容器），以及隔离 CPU，以便应用程序容器运行工作负载。

OpenShift Container Platform 还支持 Node Tuning Operator 的工作负载提示，它可以微调 PerformanceProfile 以满足不同行业环境的需求。工作负载提示可用于 highPowerConsumption（以增加功耗为代价已实现非常低的延迟），以及 realtime（实现最佳延迟具有高优先级）。对于这些提示使用 true/false 设置的组合来处理特定于应用程序的工作负载配置文件和要求。

工作负载提示简化了行业扇区设置的性能微调。工作负载提示可以满足所有"大小"方法，而是可以将工作负载提示满足使用模式，例如将优先级放在：

在理想的情况中，所有这些都应该被优先考虑：但在现实情况中，对其中一些进行优化会造成其他部分的成本增加。Node Tuning Operator 现在可以了解工作负载预期并更好地满足工作负载的需求。集群管理员现在可以指定工作负载进入的用例。Node Tuning Operator 使用 PerformanceProfile 来微调工作负载的性能设置。

运行应用程序的环境会影响其行为。对于没有严格的延迟要求的典型数据中心，只需要最小默认调整，它会为某些高性能工作负载 pod 启用 CPU 分区。对于延迟具有更高的优先级的数据中心和工作负载，仍然会采取措施来优化功耗。最复杂的情况是接近对延迟非常敏感的设备的集群，如工厂中的制造设备，以及软件定义的无线电。最后一类部署通常被称为远边缘（Far edge）。对于远边缘部署，以下延迟是最终优先级，且牺牲电源管理。

在 OpenShift Container Platform 版本 4.10 及之前的版本中，Performance Addon Operator 用来实现自动性能优化，从而实现低延迟性能。现在，这个功能是 Node Tuning Operator 的一部分。