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                            技術應用:Intel應用程序隊列(ADQ)技術應用
                            發布日期:2021-02-02    關鍵字:Intel應用程序隊列,ADQ

                                近期,Intel公司對800系列的100G以太網產品引入了一項新的應用程序隊列(ADQ)技術,以實現了對通過Fabric TCP傳輸協議的NVMe支持。


                                 以800系列為基礎的100G以太網網卡在引入ADQ技術后,能夠充分發揮基于TCP協議的NVMe訪問特性,在延時上可和市場上的RDMA功能網卡相互媲美。能夠提高應用程序響應時間的可預測性和可擴展性。目前國內外產銷規模領先的專業以太網卡解決方案提供商LR-LINK聯瑞成功量產的雙光口100G以太網卡(品牌型號:LRES1014PF-2QSFP28)即采用了英特爾Ethernet?800系列網絡控制器,為關鍵應用建立數據傳輸通道。


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                            可預測性是關鍵


                                 ADQ是一種旨在通過改善吞吐量和延遲來幫助解決網絡流量難題的開發技術,同時能夠提高應用程序響應時間的可預測性。據系統測試顯示,與沒有ADQ技術相比,在啟用ADQ后,系統可預測性提升超過50%,應用延遲降低超過45%,吞吐量提升超過30%。這都得益于ADQ在為核心業務隊列直達目標的通道或隊列,使其不需要于其他的應用程序共享或者搶占傳輸通道。這樣的專業術語講述可能很多人感覺一頭霧水,那我們現在用舉例子的方式進行重新解讀。


                                 首先,當我們在衡量數據中心性能時,大多數人首先考慮的是網絡吞吐量和延遲之類的指標--即每秒可以處理多少的數據,一個操作需要多長時間反應? 這雖然是重要指標,但代表的是系統的平均性能。


                                 可預測性是說一個操作通常只需要1毫秒響應,但有時候可能需要10毫秒才能響應,這10毫秒就是尾部延遲。這是針對某一次延遲來說,而對于系統來說,最重要的是判斷尾部延遲發生的頻率是多少?如果說一個操作中有百萬分之一是(尾部)延遲的,即使擴展到多個系統,那么也是高度可預測的。但是,如果每100個操作中就有一個尾部延遲響應,雖然對于單個系統來說可以接受,但當擴展到多個系統時,可預測性就不是很好了。


                            (圖片來自Intel網站)


                                 這就比如假設你驅車從高速路去機場,通常來說要花費二十分鐘,但有時需要四十分鐘。那么,你會什么時候出發?保險起見,你總是會四十分鐘。如果這時候要是有一條通往機場的快速專用道,二十分鐘就能到達,而且你始終都能保持這個速度!這就是ADQ的本質——在高速公路上為最核心的應用程序提供快速專用通道。



                            ADQ快速通道 保證以太網順暢運行  


                                 數據中心采用并行計算,那么一個作業就可能會被拆分成多個指令,并分配給幾十臺或幾百臺服務器去完成。那么在所有的指令中響應最慢的那部分指令,完成并返回結果后這個作業才算結束。這也就是說服務器越多,結果返回越慢的可能性越高,從而導致降低整個作業的完成速度。那么這個時候服務器之間的網絡和網絡軟件在影響數據傳輸的時間上起著重要的作用。


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                                 英特爾800系列適配器配備了2048個專用硬件隊列,可以配置為專用的ADQs或用作標準流量通道。通過系統管理員自定義為應用程序分配隊列,從而為更高優先級的應用程序分配更多隊列,以確保其高性能的可預測性。換句話說,ADQ允許核心應用保留通道或隊列,直達數據中心目標硬件設備,而無需與其他應用程序共享或搶占傳輸通道(類似機場專用通道,VIP客人可以通過專用通道快速到達目的地,避免和普通客人一起搶占客人通道)。


                                 目前Intel已經將關鍵補丁更新到Linux內核以啟用ADQ,目前Linux?4.19及更高版本中已包含這一補丁。標準的Linux操作系統工具就可配置ADQ,比如說iproute2、流量控制(TC)、網絡端口設置(ethtool)和控制組(cgroup)等。


                                 ADQ開辟高速公路的快速通道,為企業關鍵應用并使它們遠離交通堵塞。在應用程序性能方面可以獲得更大的可預測性,還可以降低延遲并提高整體性能。



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