LINUX教学:性能测试之OVN vs (ML2+OVS)

概述介绍《LINUX教学:性能测试之OVN vs (ML2+OVS)》开发教程，希望对您有用。

《liNUX教学:性能测试之OVN vs (ML2+OVS)》要点：
本文介绍了liNUX教学:性能测试之OVN vs (ML2+OVS)，希望对您有用。如果有疑问，可以联系我们。

我们已经对OVN做了许多次的性能测试,但是缺少一个OVN和(ML2+OVS)的性能对比测试.我和许多人一起对比了这2种后端.本文是第一部分：控制平面的性能对比. 后面会另外发文颁布数据平面的性能对比结果.

控制平面的分歧之处

ML2+OVS 控制平面是基于Openstack 的.首先有大量由Python编写的agents . Neutron server与这些agents交互式使用基于AMQP的RPC机制(本文的案例用到了最广泛使用的RabbitMQ).

OVN 的控制平面使用了分布式数据库驱动的方式. 配置和状态由这2个数据库管理: OVN northbound 和 southbound databases.这2个数据库都基于OVSDB.与通过RPC接收更新的方式不同,OVN中的组件监控数据库中相关表项的变化并将最新的表项应用于当地.这些组件的详细信息可以阅读the first release of OVN 和 ovn-architecture document .

OVN 没有使用任何的Neutron agents.相反,所有功能都由ovn-controller 和 OVS 流实现.好比security groups,DHCP,L3 routing和 NAT功能等.

测试环境使用的硬件和软件

本次测试使用了实验室的13台机器,并分派下面的这几种角色:

1 个OpenStack TripleO Undercloud for provisioning3 个Controllers (OpenStack and OVN control plane services)9 个Compute Nodes (Hypervisors)

硬件规格如下:

2x E5-2620 v2 (12 total cores,24 total threads)64GB RAM4 x 1TB SATA1 x Intel X520 Dual Port 10G

软件:

CentOS 7.2OpenStack,OVS,and OVN from their master branches (early December,2016)Neutron configuration notes (OVN) 6 API workers,1 RPC worker (since rpc is not used and neutron requires at least 1) for neutron-server on each controller (x3)(ML2+OVS) 6 API workers,6 RPC workers for neutron-server on each controller (x3)(ML2+OVS) DVR was enabled配置和测试

性能测试工具为 OpenStack Rally . 我们使用 Browbeat 进行快速的安装、配置、运行测试、存储阐发和结果对比.

 browbeat 中的Rally参数为:

rerun: 3
...
rally:
  enabled: true
  sleep_before: 5
  sleep_after: 5
  venv: /home/stack/rally-venv/bin/activate
  plugins:
    - netcreate-boot: rally/rally-plugins/netcreate-boot
    - subnet-router-create: rally/rally-plugins/subnet-router-create
    - neutron-securitygroup-port: rally/rally-plugins/neutron-securitygroup-port
  benchmarks:
    - name: neutron
      enabled: true
      concurrency:
        - 8
        - 16
        - 32
      times: 500
      scenarios:
        - name: create-List-network
          enabled: true
          file: rally/neutron/neutron-create-List-network-cc.yml
        - name: create-List-port
          enabled: true
          file: rally/neutron/neutron-create-List-port-cc.yml
        - name: create-List-router
          enabled: true
          file: rally/neutron/neutron-create-List-router-cc.yml
        - name: create-List-security-group
          enabled: true
          file: rally/neutron/neutron-create-List-security-group-cc.yml
        - name: create-List-subnet
          enabled: true
          file: rally/neutron/neutron-create-List-subnet-cc.yml
    - name: plugins
      enabled: true
      concurrency:
        - 8
        - 16
        - 32
      times: 500
      scenarios:
        - name: netcreate-boot
          enabled: true
          image_name: cirros
          flavor_name: m1.xtiny
          file: rally/rally-plugins/netcreate-boot/netcreate_boot.yml
        - name: subnet-router-create
          enabled: true
          num_networks:  10
          file: rally/rally-plugins/subnet-router-create/subnet-router-create.yml
        - name: neutron-securitygroup-port
          enabled: true
          file: rally/rally-plugins/neutron-securitygroup-port/neutron-securitygroup-port.yml

上述配置定义了几种运行场景.在3个分歧的并行级别下,分别运行500次.最后,开头的"rerun: 3"意味着我们要将整个配置再运行3遍.是不是被绕晕啦,那我们拿个例子看一下 ：

"netcreate-boot" 场景是创立一个网络,并在这个网络上启动一个虚拟机.这个场景会按下面这样多次执行:

Run 1 Create 500 VMs,each on their own network,8 at a time,and then clean upCreate 500 VMs,16 at a time,32 at a time,and then clean upRun 2 Create 500 VMs,and then clean upRun 3 Create 500 VMs,and then clean up

总共会创立4500 个虚拟机.

 

测试成果

browbeat 能够存储 rally 生成的测试成果.这些测试成果可以用elastic 进行查询,用Kibana显示在网页上.

接下来的几个表格分离展示 average times,95th percentile,Maximum,和 minimum times 下的 API执行性能

译者注：百分比响应光阴是比平均响应光阴更好的性能指标.

因为在数理统计学上,早就有数学家用理论证明平均值是一个非常弗成信的数据.

好比稍微几个远离置信区间的数值就可以严重影响到平均值

 

译者注：average是指并行度为8、16、32的场景下完成测试所需光阴的平均值

API	ML2+OVS Average	OVN Average	% improvement
nova.boot_server	80.672	23.45	70.93%
neutron.List_ports	6.296	6.478	-2.89%
neutron.List_subnets	5.129	3.826	25.40%
neutron.add_interface_router	4.156	3.509	15.57%
neutron.List_routers	4.292	3.089	28.03%
neutron.List_networks	2.596	2.628	-1.23%
neutron.List_security_groups	2.518	2.518	0.00%
neutron.remove_interface_router	3.679	2.353	36.04%
neutron.create_port	2.096	2.136	-1.91%
neutron.create_subnet	1.775	1.543	13.07%
neutron.delete_port	1.592	1.517	4.71%
neutron.create_security_group	1.287	1.372	-6.60%
neutron.create_network	1.352	1.285	4.96%
neutron.create_router	1.181	0.845	28.45%
neutron.delete_security_group	0.763	0.793	-3.93%

 

译者注：95%指4500个测试成果按从小到大排列,选择第4275个的数据(4500*0.95=4275)

API	ML2+OVS 95%	OVN 95%	% improvement
nova.boot_server	163.2	35.336	78.35%
neutron.List_ports	11.038	11.401	-3.29%
neutron.List_subnets	10.064	6.886	31.58%
neutron.add_interface_router	7.908	6.367	19.49%
neutron.List_routers	8.374	5.321	36.46%
neutron.List_networks	5.343	5.171	3.22%
neutron.List_security_groups	5.648	5.556	1.63%
neutron.remove_interface_router	6.917	4.078	41.04%
neutron.create_port	5.521	4.968	10.02%
neutron.create_subnet	4.041	3.091	23.51%
neutron.delete_port	2.865	2.598	9.32%
neutron.create_security_group	3.245	3.547	-9.31%
neutron.create_network	3.089	2.917	5.57%
neutron.create_router	2.893	1.92	33.63%
neutron.delete_security_group	1.776	1.72	3.15%

 

译者注：Maximum是指并行度为32的场景下完成测试所需光阴

API	ML2+OVS Maximum	OVN Maximum	% improvement
nova.boot_server	221.877	47.827	78.44%
neutron.List_ports	29.233	32.279	-10.42%
neutron.List_subnets	35.996	17.54	51.27%
neutron.add_interface_router	29.591	22.951	22.44%
neutron.List_routers	19.332	13.975	27.71%
neutron.List_networks	12.516	13.765	-9.98%
neutron.List_security_groups	14.577	13.092	10.19%
neutron.remove_interface_router	35.546	9.391	73.58%
neutron.create_port	53.663	40.059	25.35%
neutron.create_subnet	46.058	26.472	42.52%
neutron.delete_port	5.121	5.149	-0.55%
neutron.create_security_group	14.243	13.206	7.28%
neutron.create_network	32.804	32.566	0.73%
neutron.create_router	14.594	6.452	55.79%
neutron.delete_security_group	4.249	3.746	11.84%

 

译者注：Minimum是指并行度为8的场景下完成测试所需光阴

API	ML2+OVS Minimum	OVN Minimum	% improvement
nova.boot_server	18.665	3.761	79.85%
neutron.List_ports	0.195	0.22	-12.82%
neutron.List_subnets	0.252	0.187	25.79%
neutron.add_interface_router	1.698	1.556	8.36%
neutron.List_routers	0.185	0.147	20.54%
neutron.List_networks	0.21	0.174	17.14%
neutron.List_security_groups	0.132	0.184	-39.39%
neutron.remove_interface_router	1.557	1.057	32.11%
neutron.create_port	0.58	0.614	-5.86%
neutron.create_subnet	0.42	0.416	0.95%
neutron.delete_port	0.464	0.46	0.86%
neutron.create_security_group	0.081	0.094	-16.05%
neutron.create_network	0.113	0.179	-58.41%
neutron.create_router	0.077	0.053	31.17%
neutron.delete_security_group	0.092	0.104	-13.04%

分析

从上述表格中可以看到OVN对性能提升最猛的便是"nova.boot_server".这是测试不只是衡量从Neutron加载配置所花时间,同时也衡量了提供网络功能所花的时间.(译者注：这个"server"其实便是虚拟机)

当Nova 启动一个虚拟机时,得先等待Neutron发出的端口可用变乱.收到这个变乱后,虚拟机才会被启动,启动完成时变为ACTIVE状态.ML2+OVS 和OVN 都使用这个机制.我们的测试场景测量了虚拟机变为ACTIVE状态所花时间.

在未来的测试中,我们将把这个Nova和Neutron间的同步机制关闭,再来比较ML2+OVS 和OVN的测试结果.这将确认等待Neutron申报端口可用的过程中花费了额外的时间.

我要说明一点,你不应该关闭这个同步机制.关闭这个机制的唯一原因为：不是所有的Neutron后端都支持该同步机制(ML2+OVS and OVN都支持这个同步机制 ).实施同步机制后,就能避免出现竞争状态.同时也保证在启动虚拟机之前,网络便是可用的.这个问题便是花费多长时间能让Neutron提供可用的网络. 未来将分析Neutron (ML2+OVS)在提供网络功能的过程中,到底在哪里花费了大部分的时间. 

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总结

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