10Gb以太網優化不能單靠硬件

        在2010年11月舉行的 LISA USENIX 會議上，我主持了一段關于如何優化10千兆以太網性能的會議。從觀眾的反饋中，我收獲了一條重要的信息：

        如果你認為單靠網絡硬件就可以應對網絡延遲，那你就錯了。

        延遲是如何影響10千兆以太網性能的？

　　大多數網絡工程師和系統管理員一致認為系統和應用程序的性能調校都是為了降低網絡延遲。

　　可以說除了接口速度，網絡性能調校在Nix服務器的解決需要同樣的因素：

　　•L2驅動

　　•IP驅動處理額外開銷

　　•TCP驅動處理額外開銷和擁堵控制算法

　　•磁盤I/O性能

　　•總線I/O 結構

　　但是底線是系統性能是通過最小延遲得以改進的。

　　多年來，電腦工程師、終端用戶以及管理層的認識總是停留在這樣的層面上：如果你要更好的性能，你必須升級。這些理解主要來自于以下概念：

　　摩爾定律：在1970年由Intel公司創始人戈登•摩爾（Gordon Moore）提出來的：微型芯片的處理能力每18個月提升一倍。由此推出：電腦變得更快——并且在電腦性能水平相同時，其價格減半。

　　吉爾德定律：由技術專家喬治吉爾德提出：通訊系統的總帶寬將以每年3倍的速度增長。

　　麥特卡夫定律：由以太網發明者及3COM公司創立者羅伯特•梅特卡夫（Robert Metcalfe）提出：網絡價值同網絡用戶數量的平方成正比。因此，隨著網絡用戶數增加，其價值也在增長而每個用戶的成本保持不變或者甚至減少。

　　如果我們遵循這些規則，那么增加硬件就可以解決延遲問題：更快的CPU，更快的內存，更快的磁盤，更快的總線，更快的網絡接口還有更多的網絡帶寬。這種方法只要投入更多的錢，而且其效果在終端用戶能更快的瀏覽網站和收發郵件中就可以立刻體現出來。

　　那為什么不升級硬件呢？熱力學定律和光速在阻礙著我們的老式方法。如果你看下處理器結構和網絡統一發展的方向，還是有很大的變化的。在CPU設計領域，曾有過從設計垂直處理器（更快的單處理器）到水平處理器（封裝在單包中的多處理器）的轉變。在網絡方面如今以及將來所有設備都朝著大吞吐量（40G/100G以太網標準）快速發展以及結點如何在 (802.3bd, 10Base-LX4) 上建立連接。但是這些升級都是關于擴大容量的，并不是針對提高你目前擁有的性能。

　　緊接著工程師和系統管理員需要面對他們產生的關于系統/應用程序性能調校的問題：沒有很好的用文件說明他們程序和服務器的環境。他們需要建立程序列表說明程序如何使用，系統/服務的依賴性，事務處理進程以及他們如何在網絡上實現。

        通過可見性和網絡映射，網絡團隊就可以確定在什么地方使用優化技術來充分利用資源。然后，在這些技術不起作用的地方，就可以使用硬件來彌補了。