Hyper-V Server网络硬件加速特性介绍

Hyper-VServer网络硬件加速特性介绍

I.动态vm虚拟机队列

虚拟机队列(VMQ)是一种硬件虚拟化技术，它可以高效地将网络通信传输到主机 *** 作系统的虚拟化技术。适用于vmQ的网络端口可以对发送给路由器的和等待路由器的帧进行分类，根据picker建立队列，并将队列关联到VM虚拟机的虚拟网卡。每个VM虚拟机设备的缓冲区会分配一个vmQ，防止虚拟网络交换机中无意义的数据文件复制和路由器查看。

在大多数情况下，vmQ可以使主机的一个网络适配器在vm虚拟机中表现为多个网络适配器，并让每个VM虚拟机获得自己的专用网络适配器。这可以减少主机缓冲区中的信息量，并改善实际I/O *** 作的整体特性。

这种硬件配置队列可以与不同的CPU相关联，因此可以为每个vm的网络端口完成接收器扩展。WindowsServer2008R2可以为管理人员提供静态数据方法解决VMQ终止所需的CPU总数。

下图是Hyper-V主机在不打开VMQ的情况下使用CPU0解决网络通信。

如果没有应用vmQ技术，那么Hyper-V虚拟网络交换机将负责路由和安排传输到VM虚拟机的数据文件。对于负载复杂的Hyper-V主机，这会导致CPU工作压力很大。如果不应用VMQ技术和RSS功能，互联网解决方案的大部分日常任务将由CPU0承担，这将最大程度地危及所有解决方案的可扩展性。

下图展示了Hyper-V主机在VMQ的应用下，如何用几个关键点解决网络通信。

在应用VMQ并打开VMQ后，物理网络适配器将为每个虚拟网络适配器建立一个用于传出应用程序的专用队列。数据到达虚拟网络适配器后，物理网络适配器会将其放入网络适配器队列。当必须应用数据文件时，队列中的所有数据文件将立即发送到虚拟网络适配器。到达虚拟网络适配器的数据文件没有独占队列，组播和广播节目的所有数据文件将以默认队列进入互联网。该互联网将根据基本惯例将数据文件路由到相对的虚拟网络适配器。这样可以大大降低主机在解决网络通信时的CPU成本，并在几个关键解决方案中平均分担负载。

下图显示，根据DVMQ的功能，Hyper-V主机可以根据几个关键动态来解决网络通信。

动态VMQ，最初包含在WindowsServer2012中，DVMQ可以将网络通信解决方案的日常任务动态分配给主机CPU(根据CPU应用状态和互联网负载均匀分配)。当互联网负载复杂时，动态VMQ可以完全自动地征用更多的处理器。当互联网负载减轻时，动态VMQ可以释放该CPU。VMQ可以将网络通信的终止分派给几个CPU。在WindowsServer2012和WindowsServer2012R2中，动态VMQ功能可以通过应用自适应优化算法来更改队列的CPU关系设置，而无需删除/重新建立队列。这样，互联网负载可以与CPU的应用状态更强地匹配，并且可以改善互联网的特性。

要在WindowsServer2012/R2中应用动态VMQ，应考虑以下标准:

1.带有Hyper-V的WindowsServer2012、带有Hyper-V的WindowsServer2012R2、Hyper-VServer2012或Hyper-VServer2012R2。

2.Hyper-V网络交换机应使用适合VMQ的网络端口。

第二，单一I/O虚拟化技术(SR-IOV)

单一I/O虚拟化技术(SR-IOV)是PCI-SIG明确提出的一种开放标准。这种独特的社区活动也有PCI标准的管理方法。SR-IOV可以与适用于虚拟技术的系统软件主板芯片组配合应用，可以重新投影终端的内存浏览和即时 *** 作，可以即时将适用于SR-IOV的机器设备调度到vm虚拟机上。

如上所述，客户期望完成互联网密集型负载的虚拟化技术，但如果没有vRSS和动态vmQ的功能，很难在VM虚拟机中获得类似物理的特性。关键是必须占用大量的CPU资源来解决网口端接和DMA需求，而繁忙的Hyper-V网络交换机主题活动将进一步提高CPU资源的利用率。

WindowsServer2012中的Hyper-V刚刚开始应用于具有Sr-IOV功能的计算机设备，可以立即将物理网卡的SR-IOV虚拟功能调度到vm虚拟机上。这样做可以提高上网吞吐率，降低网络延迟，减少网络通信给主机带来的CPU压力。下图显示了SR-IOV在Hyper-V中的适用架构

SR-IOV很大程度上可以根据重投影绕过Hyper-V可扩展网络交换机，立即将互联网的功能从物理网口投射到vm虚拟机上，从而借此机会绕过Hyper-V网络交换机。

要在WindowsServer2012/R2中应用SR-IOV，应考虑以下标准:

1.带有Hyper-V的WindowsServer2012、带有Hyper-V的WindowsServer2012R2、Hyper-VServer2012或Hyper-VServer2012R2。

2.SR-IOV的物理主机系统软件(如IntelVT-d2)应适用。主板芯片组应适用于端接和DMA重新投影，并应具有适当的固定装置以适应服务平台SR-IOV，并向计算机 *** 作系统呈现必要的叙述。SR-IOV可能必须在BIOS中打开。

3.管理方法使用计算机 *** 作系统(运行Hyper-Vpersonas的计算机 *** 作系统),分配了虚拟功能的每个vm虚拟机必须配备适用于SR-IOV的网络适配器和驱动程序。

三。卸载IPsec日常任务

IPsec日常任务卸载(dailytaskoffload)是一种嵌入Windows电脑 *** 作系统的网络适配器技术，适用于硬件配置以降低CPU负载，实现密集型计算。根据IPsec工作负载，从主电子计算机的CPU转移到专用CPU上的网络适配器可以更好地利用服务器带宽。