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20.16. 使用 network RHEL 系统角色增加环缓冲区的大小,以减少高数据包丢弃率

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如果数据包丢包率导致应用程序报告数据丢失、超时或其他问题,请增加以太网设备的环缓冲区的大小。

环缓冲区是循环缓冲区,溢出会覆盖现有数据。网卡分配一个传输(TX)和接收(RX)环缓冲区。接收环缓冲区在设备驱动程序和网络接口控制器(NIC)之间共享。数据可以通过硬件中断或软件中断(也称为 SoftIRQ)从 NIC 移到内核。

内核使用 RX 环缓冲区存储传入的数据包,直到设备驱动程序可以处理它们。设备驱动程序排空 RX 环,通常是使用 SoftIRQ,其将传入的数据包放在名为 sk_buffskb 的内核数据结构中,以通过内核开始其过程,直到拥有相关套接字的应用程序。

内核使用 TX 环缓冲区来存放应发送到网络的传出数据包。这些环缓冲区位于堆栈的底部,是可能发生数据包丢弃的关键点,这反过来会对网络性能造成负面影响。

您可以在 NetworkManager 连接配置文件中配置环缓冲区设置。通过使用 Ansible 和 network RHEL 系统角色,您可以自动化此过程,并在 playbook 中定义的主机上远程配置连接配置文件。

警告

您不能使用 network RHEL 系统角色只更新现有连接配置文件中的特定值。角色可确保连接配置文件与 playbook 中的设置完全匹配。如果存在同名的连接配置文件,则角色将应用 playbook 中的设置,并将配置文件中的所有其他设置重置成其默认值。要防止重置值,请始终在 playbook 中指定网络连接配置文件的整个配置,包括您不想更改的设置。

先决条件

  • 您已准备好控制节点和受管节点
  • 以可在受管主机上运行 playbook 的用户登录到控制节点。
  • 用于连接到受管节点的帐户具有 sudo 权限。
  • 您知道设备支持的最大环缓冲区大小。

流程

  1. 创建一个包含以下内容的 playbook 文件,如 ~/playbook.yml

    ---
    - name: Configure the network
      hosts: managed-node-01.example.com
      tasks:
        - name: Ethernet connection profile with dynamic IP address setting and increased ring buffer sizes
          ansible.builtin.include_role:
            name: rhel-system-roles.network
          vars:
            network_connections:
              - name: enp1s0
                type: ethernet
                autoconnect: yes
                ip:
                  dhcp4: yes
                  auto6: yes
                ethtool:
                  ring:
                    rx: 4096
                    tx: 4096
                state: up

    示例 playbook 中指定的设置包括以下内容:

    rx: <value>
    设置接收的环缓冲区条目的最大数量。
    tx: <value>
    设置传输的环缓冲区条目的最大数量。

    有关 playbook 中使用的所有变量的详情,请查看控制节点上的 /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.network/README.md 文件。

  2. 验证 playbook 语法:

    $ ansible-playbook --syntax-check ~/playbook.yml

    请注意,这个命令只验证语法,不会防止错误但有效的配置。

  3. 运行 playbook:

    $ ansible-playbook ~/playbook.yml

验证

  • 显示最大环缓冲大小:

    # ansible managed-node-01.example.com -m command -a 'ethtool -g enp1s0'
    managed-node-01.example.com | CHANGED | rc=0 >>
    ...
    Current hardware settings:
    RX:             4096
    RX Mini:        0
    RX Jumbo:       0
    TX:             4096

其他资源

  • /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.network/README.md 文件
  • /usr/share/doc/rhel-system-roles/network/ 目录
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