१०G नेटवर्कमा कुबर्नेट्सको लागि CNI को प्रदर्शन बेन्चमार्किंग (अगस्ट २०२०)

TL; ड: सबै CNI हरू अपेक्षाकृत रूपमा काम गर्छन्, Kube-Router र Kube-OVN बाहेक, Calico, स्वचालित MTU पत्ता लगाउने बाहेक, सबैभन्दा राम्रो छ।

मेरो अघिल्ला जाँचहरूको अद्यावधिक लेख (2018 и 2019), परीक्षणको समयमा म कुबर्नेट्स १.१९ प्रयोग गर्दैछु Ubuntu अगस्ट २०२० को लागि अद्यावधिक गरिएको CNI सहित १८.०४।

हामी मेट्रिक्समा जानु अघि...

अप्रिल २०१९ देखि नयाँ के छ?

• आफ्नै क्लस्टरमा परीक्षण गर्नुहोस्: तपाईंले हाम्रो उपकरण प्रयोग गरेर आफ्नै क्लस्टरमा परीक्षणहरू चलाउन सक्नुहुन्छ। कुबर्नेट्स नेटवर्क बेन्चमार्क: knb
• नयाँ सहभागीहरू देखा परेका छन्
  • एन्ट्रिया VMware Tanzu बाट
  • क्युबे-ओभीएन alauda.io बाट
• नयाँ परिदृश्यहरू: हालका जाँचहरूले पोड-टु-पोड नेटवर्क कार्यसम्पादन परीक्षणहरू चलाउँछन्, र नयाँ पोड-टु-सर्भिस परिदृश्य थपिएको छ, जसले वास्तविक-विश्व अवस्थाहरूको अनुकरण गर्ने परीक्षणहरू चलाउँछ। अभ्यासमा, API भएको तपाईंको पोडले डाटाबेसलाई सेवाको रूपमा पहुँच गर्छ, पोड आईपी ठेगाना मार्फत होइन (अवश्य पनि, हामी दुवै परिदृश्यहरूको लागि TCP र UDP दुवै जाँच गर्छौं)।
• स्रोत खपत: अब प्रत्येक परीक्षणको आफ्नै स्रोत तुलना छ।
• एप्लिकेसन परीक्षणहरू हटाउँदै: हामी अब HTTP, FTP, र SCP परीक्षणहरू चलाउँदैनौं, किनकि समुदाय र CNI मर्मतकर्ताहरूसँगको हाम्रो फलदायी सहकार्यले CNI स्टार्टअपमा ढिलाइको कारणले गर्दा TCP र कर्ल नतिजाहरू बीचको अन्तर प्रकट गर्‍यो (पोड स्टार्टअपको पहिलो केही सेकेन्ड, जुन वास्तविक-विश्व अवस्थाहरूमा सामान्य हुँदैन)।
• खुला स्रोत: सबै परीक्षण स्रोतहरू (स्क्रिप्टहरू, yml सेटिङहरू, र कच्चा डेटा) उपलब्ध छन्। यहाँ

सन्दर्भ परीक्षण प्रोटोकल

प्रोटोकल विस्तृत रूपमा वर्णन गरिएको छ यहाँ, कृपया ध्यान दिनुहोस् कि यो लेख समर्पित छ Ubuntu १८.०४ पूर्वनिर्धारित कर्नेलको साथ।

मूल्याङ्कनको लागि CNI चयन गर्दै

यो परीक्षणको उद्देश्य एउटै यामल फाइलद्वारा कन्फिगर गरिएका CNI हरू तुलना गर्नु हो (यसरी VPP र अन्य जस्ता कुनै पनि स्क्रिप्ट-आधारित फाइलहरू बाहेक)।

तुलनाको लागि हामीले छानेका CNI हरू:

• एन्ट्रिया संस्करण ०.९.१
• क्यालिको v3.16
• नहर संस्करण ३.१६ (फ्ल्यानेल नेटवर्क + क्यालिको नेटवर्क नीतिहरू)
• सिलियम १.८.२
• फ्ल्यानेल ०.१२.०
• क्यूब-राउटरको पछिल्लो संस्करण (२०२०–०८–२५)
• WeaveNet 2.7.0

CNI को लागि MTU सेट गर्दै

पहिले, TCP कार्यसम्पादनमा स्वचालित MTU पत्ता लगाउने प्रभावको जाँच गरौं:

TCP कार्यसम्पादनमा MTU को प्रभाव

UDP प्रयोग गर्दा अझ ठूलो खाडल भेटिन्छ:

UDP कार्यसम्पादनमा MTU को प्रभाव

हाम्रा परीक्षणहरूमा प्रकट भएको विशाल कार्यसम्पादन प्रभावलाई ध्यानमा राख्दै, हामी सबै CNI मर्मतकर्ताहरूलाई आशाको सन्देश पठाउन चाहन्छौं: कृपया CNI मा स्वचालित MTU पत्ता लगाउने सुविधा थप्नुहोस्। तपाईंले बिरालाका बच्चाहरू, युनिकर्नहरू, र सबैभन्दा प्यारो चीज पनि बचाउनुहुनेछ: थोरै डिभोप्सिस।

यद्यपि, यदि तपाईंले स्वचालित MTU पत्ता लगाउने बिना नै CNI प्रयोग गर्नु पर्छ भने, तपाईंले कार्यसम्पादन सुधार गर्न यसलाई म्यानुअल रूपमा कन्फिगर गर्न सक्नुहुन्छ। ध्यान दिनुहोस् कि यो क्यालिको, क्यानल, र WeaveNet मा लागू हुन्छ।

CNI परिचारिकाहरूलाई मेरो सानो अनुरोध...

CNI परीक्षण: कच्चा डेटा

यस खण्डमा, हामी CNI लाई सही MTU (स्वचालित रूपमा निर्धारण गरिएको वा म्यानुअल रूपमा सेट गरिएको) सँग तुलना गर्नेछौं। यहाँको मुख्य लक्ष्य ग्राफहरूमा कच्चा डेटा प्रदर्शन गर्नु हो।

रङको किंवदन्ती:

• खैरो - नमूना (अर्थात् नाङ्गो फलाम)
• हरियो - ९५०० mbps भन्दा माथिको थ्रुपुट
• पहेंलो - ९००० mbps भन्दा माथिको थ्रुपुट
• सुन्तला - ८००० एमबीपीएस भन्दा माथिको थ्रुपुट
• रातो - ८००० एमबीपीएस भन्दा कम थ्रुपुट
• नीलो - तटस्थ (ब्यान्डविथसँग सम्बन्धित छैन)

लोड बिना स्रोत खपत

सबैभन्दा पहिले, क्लस्टर "सुतिरहेको" बेला स्रोत खपत जाँच गर्नुहोस्।

लोड बिना स्रोत खपत

पोड-टु-पोड

यो परिदृश्यले क्लाइन्ट पोडले आफ्नो IP ठेगाना मार्फत सर्भर पोडमा सिधै जडान हुने मान्दछ।

पोड-टु-पोड परिदृश्य

टीसीपी

पोड-टु-पोड TCP परिणामहरू र सम्बन्धित स्रोत खपत:

UDP

पोड-टु-पोड UDP परिणामहरू र सम्बन्धित स्रोत खपत:

पोड-टु-सर्भिस

यो खण्ड वास्तविक प्रयोगका केसहरूको लागि सान्दर्भिक छ, क्लाइन्ट पोडले क्लस्टरआईपी सेवा मार्फत सर्भर पोडमा जडान गर्दछ।

पोड-टु-सर्भिस परिदृश्य

टीसीपी

पोड-टु-सर्भिस TCP परिणामहरू र सम्बन्धित स्रोत खपत:

UDP

पोड-टु-सर्भिस UDP परिणामहरू र सम्बन्धित स्रोत खपत:

नेटवर्क नीति समर्थन

माथिका सबै मध्ये, नीतिहरूलाई समर्थन नगर्ने एक मात्र फ्लानेल हो। अरू सबैले इनबाउन्ड र आउटबाउन्ड सहित नेटवर्क नीतिहरू सही रूपमा लागू गर्छन्। राम्रो काम!

CNI इन्क्रिप्सन

परीक्षण गरिएका CNI हरू मध्ये ती हुन् जसले पोडहरू बीच नेटवर्क सञ्चारहरू इन्क्रिप्ट गर्न सक्छन्:

• IPsec प्रयोग गर्दै एन्ट्रिया
• मद्दतको साथ क्यालिको wireguard
• IPsec सहितको सिलियम
• IPsec सहित WeaveNet

ब्यान्डविड्थ

कम CNI हरू बाँकी भएकोले, हामी सबै परिदृश्यहरूलाई एउटै ग्राफमा संक्षेप गर्नेछौं:

स्रोत उपभोग

यस खण्डमा, हामी TCP र UDP मा पोड-टु-पोड सञ्चार प्रशोधन गर्न प्रयोग गरिने स्रोतहरूको मूल्याङ्कन गर्नेछौं। पोड-टु-सर्भिस ग्राफ प्लट गर्नुको कुनै अर्थ छैन, किनकि यसले कुनै अतिरिक्त जानकारी प्रदान गर्दैन।

सबैलाई एकसाथ ल्याउँदै

सबै ग्राफहरू दोहोर्याउने प्रयास गरौं; हामीले यहाँ वास्तविक मानहरूलाई "vwry fast," "low," आदि शब्दहरूले प्रतिस्थापन गरेर थोरै व्यक्तिपरकता प्रस्तुत गरेका छौं।

निष्कर्ष र मेरा निष्कर्षहरू

यो अलि व्यक्तिपरक छ, किनकि म नतिजाहरूको आफ्नै व्याख्या व्यक्त गर्दैछु।

नयाँ CNI हरू देखा परेकोमा म खुसी छु, एन्ट्रियाले राम्रो प्रदर्शन गरेको छ, प्रारम्भिक संस्करणहरूमा पनि धेरै सुविधाहरू लागू गर्दै: स्वचालित MTU पत्ता लगाउने, इन्क्रिप्शन, र सजिलो स्थापना।

कार्यसम्पादन तुलना गर्दा, Kube-OVN र Kube-Router बाहेक सबै CNI हरूले राम्रोसँग काम गर्छन्। Kube-Router ले पनि MTU पत्ता लगाउन सकेन; मैले कागजातमा कतै पनि यसलाई कन्फिगर गर्ने तरिका फेला पार्न सकिन।यहाँ यस विषयमा अनुरोध खुला छ)।

स्रोत खपतको सन्दर्भमा, सिलियमले अझै पनि अरू भन्दा बढी RAM प्रयोग गर्दछ, तर विक्रेताले स्पष्ट रूपमा ठूला क्लस्टरहरूलाई लक्षित गरिरहेको छ, जुन स्पष्ट रूपमा तीन-नोड क्लस्टर परीक्षण जस्तै होइन। Kube-OVN ले पनि धेरै CPU र RAM खपत गर्छ, तर यो Open vSwitch मा आधारित नयाँ CNI हो (जस्तै Antrea, जसले राम्रो प्रदर्शन गर्छ र कम खपत गर्छ)।

फ्लानेल बाहेक सबैसँग नेटवर्क नीतिहरू हुन्छन्। लक्ष्य पाई जत्तिकै सरल भएकोले यसले तिनीहरूलाई कहिल्यै समर्थन नगर्ने सम्भावना धेरै हुन्छ: जति सरल, त्यति नै राम्रो।

साथै, इन्क्रिप्शन प्रदर्शन अद्भुत छ। क्यालिको सबैभन्दा पुरानो CNI मध्ये एक हो, तर इन्क्रिप्शन केही हप्ता अघि मात्र थपिएको थियो। तिनीहरूले छनौट गरे wireguard IPsec को सट्टा, र सरल भाषामा भन्नुपर्दा, सबै कुरा उत्कृष्ट र आश्चर्यजनक रूपमा काम गर्दछ, परीक्षणको यस भागमा अन्य CNI हरूलाई पूर्ण रूपमा विस्थापित गर्दै। अवश्य पनि, इन्क्रिप्शनको कारणले स्रोत खपत बढ्छ, तर प्राप्त थ्रुपुट यसको लायक छ (क्यालिकोले इन्क्रिप्शन परीक्षणमा दोस्रो स्थानमा रहेको सिलियम भन्दा छ गुणा फाइदा प्रदर्शन गर्‍यो)। यसबाहेक, तपाईं सक्षम गर्न सक्नुहुन्छ wireguard क्यालिकोलाई क्लस्टरमा तैनाथ गरेपछि जुनसुकै बेला, यदि तपाईं चाहनुहुन्छ भने यसलाई अस्थायी वा स्थायी रूपमा असक्षम गर्न सक्नुहुन्छ। यो अविश्वसनीय रूपमा सुविधाजनक छ, तर! हामी तपाईंलाई सम्झाउँछौं कि क्यालिकोले हाल स्वचालित रूपमा MTU पत्ता लगाउँदैन (यो सुविधा भविष्यका संस्करणहरूको लागि योजना गरिएको छ), त्यसैले यदि तपाईंको नेटवर्कले जम्बो फ्रेम्स (MTU 9000) लाई समर्थन गर्दछ भने MTU कन्फिगर गर्न निश्चित गर्नुहोस्।

साथै, ध्यान दिनुहोस् कि सिलियमले क्लस्टर नोडहरू बीचको ट्राफिकलाई इन्क्रिप्ट गर्न सक्छ (केवल पोडहरू बीच मात्र होइन), जुन सार्वजनिक क्लस्टर नोडहरूको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण हुन सक्छ।

निष्कर्षमा, म निम्न प्रयोगका केसहरू सुझाव दिन्छु:

• के मलाई धेरै सानो क्लस्टरको लागि CNI चाहिन्छ, वा मलाई सुरक्षा चाहिँदैन?: सँग काम गर्नुहोस् फ्ल्यानल, सबैभन्दा हलुका र सबैभन्दा स्थिर CNI (उहाँ सबैभन्दा पुरानो मध्ये एक हुनुहुन्छ, किंवदन्ती अनुसार, उहाँ होमो कुबरनौटस वा होमो कन्टेइटोरस द्वारा आविष्कार गरिएको थियो।)। तपाईंलाई पनि यो उत्कृष्ट परियोजनामा ​​रुचि हुन सक्छ। k3s, हेर्नुहोस्!
• नियमित क्लस्टरको लागि CNI आवश्यक छ: Calico — तपाईंको रोजाइ, तर आवश्यक परेमा MTU समायोजन गर्न नबिर्सनुहोस्। तपाईं सजिलै र सहज रूपमा नेटवर्क नीतिहरूसँग खेल्न सक्नुहुन्छ, इन्क्रिप्शन सक्षम वा असक्षम गर्न सक्नुहुन्छ, र यस्तै अन्य कुराहरू।
• (धेरै) ठूलो स्तरको क्लस्टरको लागि CNI चाहिन्छठिक छ, परीक्षणले ठूला क्लस्टरहरूको व्यवहार देखाउँदैन। म परीक्षणहरू चलाउन पाउँदा खुसी हुनेछु, तर हामीसँग १० Gbps जडान भएका सयौं सर्भरहरू छैनन्। त्यसैले उत्तम विकल्प भनेको तपाईंको नोडहरूमा परिमार्जित परीक्षण चलाउनु हो, कम्तिमा क्यालिको र सिलियमसँग।

स्रोत: www.habr.com