软件定义的网络性能优化

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08/30/2023

Windows Server 2016 中软件定义的网络 (SDN) 由网络控制器、Hyper-V 主机、软件负载均衡器网关和 HNV 网关组合而成。有关优化各个组件的信息，请参阅以下各节：

网络控制器

网络控制器是一个 Windows Server 角色，在配置为使用 SDN 并由网络控制器控制的主机上运行的虚拟机中必须将其启用。

三个已启用网络控制器的 VM 足以实现高可用性和最大性能。必须根据规划软件定义的网络基础结构主题中 SDN 基础结构虚拟机角色要求部分提供的指南来确定每个 VM 的大小。

SDN 服务质量 (QoS)

为确保有效公平地优先考虑虚拟机流量，建议在工作负载虚拟机上配置 SDN QoS。有关配置 SDN QoS 的详细信息，请参阅为租户 VM 网络适配器配置 QoS 主题。

Hyper-V 主机网络

使用 SDN 时，虽然 Hyper-V 服务器性能优化指南中 Hyper-V 网络 I/O 性能部分提供的指南适用，但本部分介绍了使用 SDN 时为确保实现最佳性能而必须遵循的指南。

物理网络适配器 (NIC) 组合

为实现最佳性能和故障转移功能，建议配置成组的物理网络适配器。使用 SDN 时，必须使用交换机嵌入式组合 (SET) 创建组。

组成员的最佳数量为两个，因为虚拟化流量将分布在两个组成员的入站和出站方向上。可以有两个以上的组成员；但入站流量最多分布在两个适配器上。如果虚拟交换机上仍配置了默认的动态负载均衡，则出站流量始终分布在所有适配器上。

封装卸载

SDN 依赖数据包的封装对网络进行虚拟化处理。为实现最佳性能，网络适配器必须支持所用封装格式的硬件卸载。各种封装格式之间没有明显的性能优势差异。使用网络控制器时的默认封装格式是 VXLAN。

可使用以下 PowerShell cmdlet 确定通过网络控制器使用的封装格式：

    (Get-NetworkControllerVirtualNetworkConfiguration -connectionuri $uri).properties.networkvirtualizationprotocol

为实现最佳性能，如果返回 VXLAN，则必须确保物理网络适配器支持 VXLAN 任务卸载。如果返回 NVGRE，则物理网络适配器必须支持 NVGRE 任务卸载。

MTU

封装会导致将额外的字节添加到每个数据包。为避免这些数据包的碎片，必须将物理网络配置为使用 jumbo 帧。对于 VXLAN 或 NVGRE，MTU 值为 9234 是建议的大小，必须在物理交换机上为主机端口的物理接口 (L2) 和 VLAN 的路由器接口 (L3) 配置此值，封装数据包将通过这些接口发送。这包括 Transit、HNV 提供程序和管理网络。

Hyper-V 主机上的 MTU 通过网络适配器进行配置，如果网络适配器驱动程序支持，则 Hyper-V 主机上运行的网络控制器主机代理将针对封装开销自动做出调整。

流量通过网关从虚拟网络流出后，将删除封装并使用从 VM 发送的原始 MTU。

单根 IO 虚拟化 (SR-IOV)

SDN 在 Hyper-V 主机上使用虚拟交换机中的转发交换机扩展实现。为使此交换机扩展处理数据包，不得在配置为与网络控制器一起使用的虚拟网络接口上使用 SR-IOV，因为它会使 VM 流量绕过虚拟交换机。

如果需要，SR-IOV 仍可在虚拟交换机上启用，并且可供不受网络控制器控制的 VM 网络适配器使用。这些 SR-IOV VM 可与受网络控制器控制的 VM（不使用 SR-IOV）在相同的虚拟交换机上共存。

如果使用 40Gbit 的网络适配器，建议在虚拟交换机上启用 SR-IOV，使软件负载均衡 (SLB) 网关实现最大吞吐量。软件负载均衡器网关部分对其进行了详细介绍。

HNV 网关

可在 HVN 网关部分找到有关如何优化 HNV 网关以便与 SDN 一起使用的信息。

软件负载均衡器 (SLB)

SLB 网关只能与网络控制器和 SDN 一起使用。可在软件负载均衡器网关部分中找到有关如何优化 SDN 以便将其与 SLB 网关配合使用的详细信息。

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