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《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 provisioning
- 3 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 RAM
- 4 x 1TB SATA
- 1 x Intel X520 Dual Port 10G
软件:
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 up
- Create 500 VMs,16 at a time,32 at a time,and then clean up
-
Run 2
- Create 500 VMs,and then clean up
-
Run 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
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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%?
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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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