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第 18 章 低延迟节点的 Performance Addon Operator

18.1. 了解低延迟

在 Telco / 5G 领域,Edge 计算对于减少延迟和拥塞问题,以及提高应用程序性能方面扮演了关键角色。

简单地说,延迟决定了数据(packets)从发送方到接收方的速度,以及在接收方处理后返回到发送方的速度。显然,维护一个最低延迟速度的网络构架是满足 5G 的网络性能要求的关键。对于 4G 技术,它的平均延迟为 50ms,与之相比,5G 的目标是达到 1ms 或更少的延迟。这个对延迟的降低会将无线网络的吞吐量提高 10 倍。

很多在 Telco 空间部署的应用程序都需要低延迟,它们只能容忍零数据包丢失。针对零数据包丢失进行调节有助于缓解降低网络性能的固有问题。如需更多信息,请参阅 Red Hat OpenStack Platform(RHOSP)中的 Zero Packet Los 调节

Edge 计算也可用于降低延迟率。它位于云的边缘,并且更接近用户。这可大大减少用户和远程数据中心之间的距离,从而减少应用程序响应时间和性能延迟。

管理员必须能够集中管理多个 Edge 站点和本地服务,以便所有部署都可以以最低的管理成本运行。它们还需要一个简便的方法来部署和配置其集群的某些节点,以实现实时低延迟和高性能目的。低延迟节点对于如 Cloud-native Network Functions(CNF)和 Data Plane Development Kit(DPDK) 等应用程序非常有用。

OpenShift Container Platform 目前提供在 OpenShift Container Platform 集群上调整软件的机制,以获取实时运行和低延迟时间(响应时间小于 20 微秒)。这包括调整内核和 OpenShift Container Platform 设置值、安装内核和重新配置机器。但是这个方法需要设置四个不同的 Operator,并执行很多配置,这些配置在手动完成时比较复杂,并容易出错。

OpenShift Container Platform 提供了一个 Performance Addon Operator 来实现自动性能优化,从而实现 OpenShift 应用程序的低延迟性能。集群管理员使用此性能配置集配置,这有助于以更可靠的方式进行更改。管理员可以指定是否要将内核更新至 kernel-rt,为集群和操作系统日常任务保留 CPU(包括 pod infra 容器),以及隔离 CPU,以便应用程序容器运行工作负载。

18.1.1. 关于低延迟和实时应用程序超线程

超线程是一个 Intel 处理器技术,它允许物理 CPU 处理器内核作为两个逻辑内核同时执行两个独立的线程。超线程可以为并行处理很有用的某些工作负载类型的系统吞吐量提供更好的系统吞吐量。默认的 OpenShift Container Platform 配置需要默认启用超线程。

对于电信领域的应用程序,设计您的应用程序架构非常重要,以尽量减小延迟。超线程会降低性能,并严重影响需要低延迟的计算负载的吞吐量。禁用超线程可确保性能的可预测性,并可减少这些工作负载的处理时间。

注意

超线程实现和配置会因运行 OpenShift Container Platform 的硬件而异。如需了解特定于该硬件的超线程实现的更多详情,请参考相关的主机硬件调节信息。禁用超线程可以增加集群的每个内核的成本。