10G നെറ്റ്‌വർക്കിലൂടെയുള്ള കുബർനെറ്റുകളുടെ CNI പ്രകടന വിലയിരുത്തൽ (ഓഗസ്റ്റ് 2020)

അച്ചു ഡി.ആർ.: എല്ലാ CNI-കളും അവർ ചെയ്യേണ്ടതുപോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, Kube-Router, Kube-OVN എന്നിവ ഒഴികെ, കാലിക്കോ, ഓട്ടോമാറ്റിക് MTU കണ്ടെത്തൽ ഒഴികെ, മികച്ചതാണ്.

എന്റെ മുൻകാല പരിശോധനകളുടെ ലേഖന-അപ്‌ഡേറ്റ് (2018 и 2019), ടെസ്റ്റിംഗ് സമയത്ത് ഞാൻ ഉബുണ്ടു 1.19-ൽ 18.04 ഓഗസ്റ്റ് വരെ അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്ത CNI-കൾക്കൊപ്പം Kubernetes 2020 ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മെട്രിക്കുകളിലേക്ക് കടക്കുന്നതിന് മുമ്പ്...

2019 ഏപ്രിൽ മുതൽ പുതിയതെന്താണ്?

• നിങ്ങളുടെ സ്വന്തം ക്ലസ്റ്ററിൽ പരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും: ഞങ്ങളുടെ ടൂൾ ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് നിങ്ങളുടെ സ്വന്തം ക്ലസ്റ്ററിൽ ടെസ്റ്റുകൾ നടത്താം കുബെർനെറ്റസ് നെറ്റ്‌വർക്ക് ബെഞ്ച്മാർക്ക്: knb
• പുതിയ അംഗങ്ങൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു
  • ഒരു എൻട്രി VMware Tanzu-ൽ നിന്ന്
  • കുബെ-ഒവിഎൻ alauda.io-ൽ നിന്ന്
• പുതിയ സാഹചര്യങ്ങൾ: നിലവിലെ പരിശോധനകൾ "Pod-to-Pod" നെറ്റ്‌വർക്ക് പ്രകടന പരിശോധനകൾ നടത്തുന്നു, കൂടാതെ യഥാർത്ഥ ലോക സാഹചര്യങ്ങളുമായി അടുത്ത് ടെസ്റ്റുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്ന ഒരു പുതിയ "Pod-to-Service" സ്ക്രിപ്റ്റ് ചേർത്തു. പ്രായോഗികമായി, API ഉള്ള നിങ്ങളുടെ Pod ഒരു സേവനമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, Pod ip വിലാസം വഴിയല്ല (തീർച്ചയായും ഞങ്ങൾ രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങൾക്കുമായി TCP, UDP എന്നിവ പരിശോധിക്കുന്നു).
• റിസോഴ്സ് ഉപഭോഗം: ഇപ്പോൾ ഓരോ ടെസ്റ്റിനും അതിന്റേതായ റിസോഴ്സ് താരതമ്യം ഉണ്ട്
• ആപ്ലിക്കേഷൻ ടെസ്റ്റുകൾ നീക്കംചെയ്യുന്നു: കമ്മ്യൂണിറ്റിയുമായുള്ള ഞങ്ങളുടെ ഫലപ്രദമായ സഹകരണം എന്ന നിലയിൽ ഞങ്ങൾ ഇനി HTTP, FTP, SCP ടെസ്റ്റുകൾ നടത്തില്ല, കൂടാതെ CNI സ്റ്റാർട്ടപ്പിലെ കാലതാമസം കാരണം CNI പരിപാലകരും TCP-യെക്കാൾ iperf ഫലങ്ങൾക്കും curl ഫലങ്ങൾക്കും ഇടയിലുള്ള വിടവ് കണ്ടെത്തി (Pod-ന്റെ ആദ്യത്തെ കുറച്ച് നിമിഷങ്ങൾ സ്റ്റാർട്ടപ്പ്, ഇത് യഥാർത്ഥ സാഹചര്യങ്ങളിൽ സാധാരണമല്ല).
• ഓപ്പൺ സോഴ്സ്: എല്ലാ ടെസ്റ്റ് ഉറവിടങ്ങളും (സ്ക്രിപ്റ്റുകൾ, yml ക്രമീകരണങ്ങൾ, യഥാർത്ഥ "റോ" ഡാറ്റ) ലഭ്യമാണ് ഇവിടെ

റഫറൻസ് ടെസ്റ്റ് പ്രോട്ടോക്കോൾ

പ്രോട്ടോക്കോൾ വിശദമായി വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു ഇവിടെഈ ലേഖനം സ്ഥിരസ്ഥിതി കേർണലുള്ള ഉബുണ്ടു 18.04 നെക്കുറിച്ചാണ് എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക.

മൂല്യനിർണയത്തിനായി ഒരു CNI തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു

ഒരു yaml ഫയലുമായി കോൺഫിഗർ ചെയ്‌തിരിക്കുന്ന CNI-കളെ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതാണ് ഈ പരിശോധന ലക്ഷ്യമിടുന്നത് (അതിനാൽ, VPP-യും മറ്റും പോലുള്ള സ്‌ക്രിപ്റ്റുകൾ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തവയെല്ലാം ഒഴിവാക്കിയിരിക്കുന്നു).

താരതമ്യത്തിനായി ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുത്ത CNI-കൾ:

• ആൻട്രിയ v.0.9.1
• കാലിക്കോ v3.16
• കനാൽ v3.16 (ഫ്ലാനെൽ നെറ്റ്‌വർക്ക് + കാലിക്കോ നെറ്റ്‌വർക്ക് നയങ്ങൾ)
• സിലിയം 1.8.2
• ഫ്ലാനൽ 0.12.0
• ഏറ്റവും പുതിയ ക്യൂബ് റൂട്ടർ (2020–08–25)
• വീവ്നെറ്റ് 2.7.0

CNI-യ്‌ക്കായി MTU കോൺഫിഗർ ചെയ്യുന്നു

ഒന്നാമതായി, TCP പ്രകടനത്തിൽ ഓട്ടോമാറ്റിക് MTU കണ്ടെത്തലിന്റെ സ്വാധീനം ഞങ്ങൾ പരിശോധിക്കുന്നു:

TCP പ്രകടനത്തിൽ MTU-ന്റെ സ്വാധീനം

UDP ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഇതിലും വലിയ വിടവ് കാണപ്പെടുന്നു:

UDP പ്രകടനത്തിൽ MTU യുടെ സ്വാധീനം

ടെസ്റ്റുകളിൽ വെളിപ്പെടുത്തിയ വൻ പ്രകടന സ്വാധീനം കണക്കിലെടുത്ത്, എല്ലാ CNI പരിപാലിക്കുന്നവർക്കും പ്രതീക്ഷയുടെ ഒരു കത്ത് അയയ്ക്കാൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു: ദയവായി CNI-ലേക്ക് ഓട്ടോമാറ്റിക് MTU കണ്ടെത്തൽ ചേർക്കുക. നിങ്ങൾ പൂച്ചക്കുട്ടികളെയും യൂണികോൺകളെയും ഏറ്റവും ഭംഗിയുള്ളവയെയും സംരക്ഷിക്കും: ചെറിയ ഡെവോപ്പ്.

എന്നിരുന്നാലും, ഓട്ടോമാറ്റിക് MTU കണ്ടെത്തലിനുള്ള പിന്തുണയില്ലാതെ നിങ്ങൾക്ക് CNI ഉപയോഗിക്കണമെങ്കിൽ, പ്രകടനം ലഭിക്കുന്നതിന് നിങ്ങൾക്ക് ഇത് സ്വമേധയാ കോൺഫിഗർ ചെയ്യാം. ഇത് കാലിക്കോ, കനാൽ, വീവ്നെറ്റ് എന്നിവയ്ക്ക് ബാധകമാണെന്ന കാര്യം ശ്രദ്ധിക്കുക.

കൂടെയുള്ള CNI-കളോട് എന്റെ ഒരു ചെറിയ അഭ്യർത്ഥന...

CNI ടെസ്റ്റിംഗ്: റോ ഡാറ്റ

ഈ വിഭാഗത്തിൽ, ഞങ്ങൾ CNI-യെ ശരിയായ MTU-മായി താരതമ്യം ചെയ്യും (സ്വയമേവ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് അല്ലെങ്കിൽ സ്വമേധയാ സജ്ജീകരിച്ചത്). ഗ്രാഫുകളിൽ റോ ഡാറ്റ കാണിക്കുക എന്നതാണ് ഇവിടെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം.

വർണ്ണ ഇതിഹാസം:

• ഗ്രേ - സാമ്പിൾ (അതായത് നഗ്നമായ ഇരുമ്പ്)
• പച്ച - 9500 Mbps-ന് മുകളിലുള്ള ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്
• മഞ്ഞ - 9000 Mbps-ന് മുകളിലുള്ള ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്
• ഓറഞ്ച് - 8000 Mbps-ന് മുകളിലുള്ള ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്
• ചുവപ്പ് - 8000 Mbps-ന് താഴെയുള്ള ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്
• നീല - ന്യൂട്രൽ (ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതല്ല)

നോ-ലോഡ് റിസോഴ്സ് ഉപഭോഗം

ഒന്നാമതായി, ക്ലസ്റ്റർ "ഉറങ്ങുമ്പോൾ" വിഭവ ഉപഭോഗം പരിശോധിക്കുക.

നോ-ലോഡ് റിസോഴ്സ് ഉപഭോഗം

പോഡ്-ടു-പോഡ്

ക്ലയന്റ് പോഡ് അതിന്റെ ഐപി വിലാസം ഉപയോഗിച്ച് സെർവർ പോഡിലേക്ക് നേരിട്ട് കണക്റ്റുചെയ്യുന്നുവെന്ന് ഈ സാഹചര്യം അനുമാനിക്കുന്നു.

പോഡ്-ടു-പോഡ് രംഗം

TCP

പോഡ്-ടു-പോഡ് ടിസിപി ഫലങ്ങളും അനുബന്ധ വിഭവ ഉപഭോഗവും:

UDP

പോഡ്-ടു-പോഡ് യുഡിപി ഫലങ്ങളും അനുബന്ധ വിഭവ ഉപഭോഗവും:

പോഡ്-ടു-സർവീസ്

ഈ വിഭാഗം യഥാർത്ഥ ഉപയോഗ കേസുകൾക്ക് പ്രസക്തമാണ്, ക്ലയന്റ് പോഡ് ClusterIP സേവനം വഴി സെർവർ പോഡിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു.

പോഡ്-ടു-സർവീസ് സ്‌ക്രിപ്റ്റ്

TCP

പോഡ്-ടു-സർവീസ് TCP ഫലങ്ങളും അനുബന്ധ വിഭവ ഉപഭോഗവും:

UDP

പോഡ്-ടു-സർവീസ് യുഡിപി ഫലങ്ങളും അനുബന്ധ വിഭവ ഉപഭോഗവും:

നെറ്റ്‌വർക്ക് നയ പിന്തുണ

മുകളിൽ പറഞ്ഞവയിൽ, രാഷ്ട്രീയത്തെ പിന്തുണയ്ക്കാത്ത ഒരേയൊരു വ്യക്തി ഫ്ലാനൽ മാത്രമാണ്. മറ്റെല്ലാവരും ഇൻബൗണ്ടും ഔട്ട്‌ബൗണ്ടും ഉൾപ്പെടെ നെറ്റ്‌വർക്ക് നയങ്ങൾ കൃത്യമായി നടപ്പിലാക്കുന്നു. മികച്ച ജോലി!

CNI എൻക്രിപ്ഷൻ

പരിശോധിച്ച CNI-കളിൽ പോഡുകൾക്കിടയിൽ നെറ്റ്‌വർക്ക് എക്സ്ചേഞ്ച് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നവയുണ്ട്:

• IPsec ഉപയോഗിക്കുന്ന ആൻഡ്രിയ
• വയർഗാർഡ് ഉപയോഗിക്കുന്ന കാലിക്കോ
• IPsec ഉപയോഗിക്കുന്ന Cilium
• IPsec ഉപയോഗിക്കുന്ന WeaveNet

ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത്

കുറച്ച് CNI-കൾ അവശേഷിക്കുന്നതിനാൽ, എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളും ഒരു ഗ്രാഫിൽ ഉൾപ്പെടുത്താം:

വിഭവ ഉപഭോഗം

ഈ വിഭാഗത്തിൽ, TCP, UDP എന്നിവയിൽ Pod-to-Pod ആശയവിനിമയം പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുമ്പോൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉറവിടങ്ങൾ ഞങ്ങൾ വിലയിരുത്തും. പോഡ്-ടു-സർവീസ് ഗ്രാഫ് വരയ്ക്കുന്നതിൽ അർത്ഥമില്ല, കാരണം അത് അധിക വിവരങ്ങൾ നൽകുന്നില്ല.

അതെല്ലാം ഒന്നിച്ചു ചേർക്കുന്നു

എല്ലാ ഗ്രാഫുകളും ആവർത്തിക്കാൻ ശ്രമിക്കാം, ഞങ്ങൾ ഇവിടെ ഒരു ചെറിയ ആത്മനിഷ്ഠത അവതരിപ്പിച്ചു, യഥാർത്ഥ മൂല്യങ്ങളെ "vwry fast", "low" മുതലായവ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു.

ഉപസംഹാരവും എന്റെ നിഗമനങ്ങളും

ഇത് അൽപ്പം ആത്മനിഷ്ഠമാണ്, കാരണം ഫലങ്ങളുടെ എന്റെ സ്വന്തം വ്യാഖ്യാനം ഞാൻ അറിയിക്കുന്നു.

പുതിയ സി‌എൻ‌ഐകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടതിൽ എനിക്ക് സന്തോഷമുണ്ട്, ആൻ‌ട്രിയ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവച്ചു, ആദ്യകാല പതിപ്പുകളിൽ പോലും നിരവധി പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കി: ഓട്ടോമാറ്റിക് എം‌ടി‌യു കണ്ടെത്തൽ, എൻ‌ക്രിപ്ഷൻ, എളുപ്പത്തിലുള്ള ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ.

ഞങ്ങൾ പ്രകടനം താരതമ്യം ചെയ്താൽ, Kube-OVN, Kube-Router എന്നിവ ഒഴികെ എല്ലാ CNI-കളും നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. Kube-Router-നും MTU കണ്ടുപിടിക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല, ഡോക്യുമെന്റേഷനിൽ എവിടെയും ഇത് കോൺഫിഗർ ചെയ്യാനുള്ള വഴി ഞാൻ കണ്ടെത്തിയില്ല (ഇവിടെ ഈ വിഷയത്തിൽ ഒരു അഭ്യർത്ഥന തുറന്നിരിക്കുന്നു).

റിസോഴ്സ് ഉപഭോഗത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, Cilium ഇപ്പോഴും മറ്റുള്ളവയേക്കാൾ കൂടുതൽ റാം ഉപയോഗിക്കുന്നു, പക്ഷേ നിർമ്മാതാവ് വലിയ ക്ലസ്റ്ററുകളെ വ്യക്തമായി ലക്ഷ്യമിടുന്നു, ഇത് മൂന്ന്-നോഡ് ക്ലസ്റ്ററിലെ ഒരു പരിശോധനയ്ക്ക് തുല്യമല്ല. Kube-OVN ധാരാളം CPU, RAM ഉറവിടങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്, എന്നാൽ ഇത് Open vSwitch അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു യുവ CNI ആണ് (ആൻട്രിയ പോലെ, ഇത് മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുകയും കുറച്ച് ഉപഭോഗം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു).

ഫ്ലാനൽ ഒഴികെ എല്ലാവർക്കും നെറ്റ്‌വർക്ക് നയങ്ങളുണ്ട്. ആവിയിൽ വേവിച്ച ടേണിപ്പിനേക്കാൾ ലക്ഷ്യം ലളിതമായതിനാൽ അവൻ ഒരിക്കലും അവരെ പിന്തുണയ്ക്കില്ല എന്നതിന് സാധ്യതയുണ്ട്: ഭാരം കുറഞ്ഞതും മികച്ചതും.

കൂടാതെ, മറ്റ് കാര്യങ്ങൾക്കൊപ്പം, എൻക്രിപ്ഷൻ പ്രകടനം അതിശയകരമാണ്. കാലിക്കോ ഏറ്റവും പഴയ CNI-കളിൽ ഒന്നാണ്, എന്നാൽ എൻക്രിപ്ഷൻ ഏതാനും ആഴ്‌ച മുമ്പ് മാത്രമാണ് ചേർത്തത്. അവർ IPsec-ന് പകരം വയർഗാർഡ് തിരഞ്ഞെടുത്തു, ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഇത് മികച്ചതും അതിശയകരവുമായ രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ടെസ്റ്റിംഗിന്റെ ഈ ഭാഗത്ത് മറ്റ് CNI-കളെ പൂർണ്ണമായും മറികടക്കുന്നു. തീർച്ചയായും, എൻക്രിപ്ഷൻ കാരണം റിസോഴ്സ് ഉപഭോഗം വർദ്ധിക്കുന്നു, പക്ഷേ നേടിയ ത്രൂപുട്ട് വിലമതിക്കുന്നു (സിലിയവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കാലിക്കോ എൻക്രിപ്ഷൻ ടെസ്റ്റിൽ ആറിരട്ടി മെച്ചപ്പെടുത്തൽ കാണിച്ചു, അത് രണ്ടാം സ്ഥാനത്താണ്). മാത്രമല്ല, ക്ലസ്റ്ററിലേക്ക് കാലിക്കോയെ വിന്യസിച്ചതിന് ശേഷം നിങ്ങൾക്ക് എപ്പോൾ വേണമെങ്കിലും വയർഗാർഡ് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കാം, കൂടാതെ നിങ്ങൾക്ക് വേണമെങ്കിൽ ചുരുങ്ങിയ സമയത്തേക്കോ ശാശ്വതമായോ പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കാനും കഴിയും. ഇത് അവിശ്വസനീയമാംവിധം സൗകര്യപ്രദമാണ്, എന്നിരുന്നാലും! കാലിക്കോ നിലവിൽ MTU സ്വയമേവ കണ്ടെത്തുന്നില്ലെന്ന് ഞങ്ങൾ നിങ്ങളെ ഓർമ്മിപ്പിക്കുന്നു (ഈ സവിശേഷത ഭാവി പതിപ്പുകൾക്കായി ആസൂത്രണം ചെയ്തിരിക്കുന്നു), അതിനാൽ നിങ്ങളുടെ നെറ്റ്‌വർക്ക് ജംബോ ഫ്രെയിമുകളെ (MTU 9000) പിന്തുണയ്ക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ MTU കോൺഫിഗർ ചെയ്യുന്നത് ഉറപ്പാക്കുക.

മറ്റ് കാര്യങ്ങളിൽ, Cilium ക്ലസ്റ്റർ നോഡുകൾക്കിടയിൽ (പോഡുകൾക്കിടയിൽ മാത്രമല്ല) ട്രാഫിക് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക, ഇത് പൊതു ക്ലസ്റ്റർ നോഡുകൾക്ക് വളരെ പ്രധാനമാണ്.

ഒരു ഉപസംഹാരമെന്ന നിലയിൽ, ഇനിപ്പറയുന്ന ഉപയോഗ കേസുകൾ ഞാൻ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു:

• വളരെ ചെറിയ ഒരു ക്ലസ്റ്ററിന് CNI ആവശ്യമാണ് അല്ലെങ്കിൽ എനിക്ക് സുരക്ഷ ആവശ്യമില്ല: കൂടെ ജോലി ഫ്ലാനെൽ, ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞതും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ CNI (ഇതിഹാസമനുസരിച്ച്, ഹോമോ കുബർനൗട്ടസ് അല്ലെങ്കിൽ ഹോമോ കണ്ടെയ്‌റ്റോറസ് കണ്ടുപിടിച്ചതാണ് അദ്ദേഹം ഏറ്റവും പഴയവരിൽ ഒരാളാണ്.). ഏറ്റവും സമർത്ഥമായ പ്രോജക്റ്റിലും നിങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ടാകാം k3 സെ, ചെക്ക്!
• ഒരു സാധാരണ ക്ലസ്റ്ററിന് CNI ആവശ്യമാണ്: കാലികോ - നിങ്ങളുടെ ഇഷ്ടം, എന്നാൽ ആവശ്യമെങ്കിൽ MTU കോൺഫിഗർ ചെയ്യാൻ മറക്കരുത്. നിങ്ങൾക്ക് എളുപ്പത്തിലും സ്വാഭാവികമായും നെറ്റ്‌വർക്ക് നയങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് കളിക്കാനും എൻക്രിപ്ഷൻ ഓണാക്കാനും ഓഫാക്കാനും കഴിയും.
• (വളരെ) വലിയ തോതിലുള്ള ക്ലസ്റ്ററിന് CNI ആവശ്യമാണ്: ശരി, ടെസ്റ്റ് വലിയ ക്ലസ്റ്ററുകളുടെ സ്വഭാവം കാണിക്കുന്നില്ല, ടെസ്റ്റുകൾ നടത്തുന്നതിൽ എനിക്ക് സന്തോഷമുണ്ട്, പക്ഷേ ഞങ്ങൾക്ക് 10Gbps കണക്ഷനുള്ള നൂറുകണക്കിന് സെർവറുകൾ ഇല്ല. അതിനാൽ ഏറ്റവും മികച്ച ഓപ്ഷൻ നിങ്ങളുടെ നോഡുകളിൽ കുറഞ്ഞത് കാലിക്കോ, സിലിയം എന്നിവയിലെങ്കിലും ഒരു പരിഷ്കരിച്ച പരിശോധന നടത്തുക എന്നതാണ്.

അവലംബം: www.habr.com