Azure 新Region 开启FPGA 网络性能和延迟测试

Posted 2020-11-02

芯片即王道，微软新DC虚机性能大揭秘

本文介绍分为以下几个部分：

l  未开启FPGA，东区同一VNET下，两台VM网络性能和延迟测试

l  开启FPGA，东区同一VNET下，两台VM网络性能和延迟测试

VM都是使用（CentOS-7.4标准 E64_v3 (64 vcpu，432 GB 内存)）

一．              Background：

根据之前博客介绍，已经测试目前Azure Region上开启FPGA的性能测试，包括相同情况下，是否开启FPGA对CPU利用率的影响，具体可以参考之前的blog链接：http://www.cnblogs.com/wangsongshare/p/8746356.html，因为Azure在北京和上海还有增加两个Region，在新Region下虚拟机的类型也变的更多，新增加了Dv3和Ev3两种使用超线程技术的机器，一些客户想做嵌套虚拟化的可以选用，同时Ev3的最大可以提供64 core，432GB内存， 对于CPU密集型或内存密集型需求的客户业务，提供更多选择，可以支撑SAP等Workload搬上Azure。

新Azure Region在为客户提供了极大的选择做高可用双活架构，可选择的VM也更加广泛，这篇blog为大家测试新Region网络的性能和FPGA对性能的影响。

在此，我们选取E64_v3最大size机器，因为网络带宽性能都跟机器的size有关系，具体可以参考：https://docs.microsoft.com/zh-cn/azure/virtual-machines/linux/sizes-memory，可以看到E64_v3最大网络带宽可以到30Gbps。

本篇采用NTTTCP工具测试吞吐量，qperf测试延迟，因为qperf可以测试精度到微秒级别，所以可以看到开启FPGA对延迟的优化，一般的ping命令，需要通过tcpdump看时间戳进行区分。

NTTTCP安装：https://docs.azure.cn/zh-cn/virtual-network/virtual-network-bandwidth-testing

qperf安装：yum

 

 

 

二．              未开启FPGA，东区同一VNET下，两台VM网络性能测试

1.      qperf延迟测试，取了大概的平均值

 

2.      NTTTCP测试带宽吞吐量

三．              开启FPGA，东区两台VM网络性能测试

1.       qperf测试延迟

2.       NTTTCP测试带宽吞吐量：

 

四．  总结：同一VNET下 E64v3 Centos7.4测试

Tool	FPGA Disabled	FPGA Enabled
NTTTCP Network	20.87Gbps	30.42Gbps
qperf Latency	0.142ms	0.027ms

1.      吞吐量提升：开启FPGA可以达到官网的标称值30Gbps，比未开启状态吞吐量提高50%，所以针对于大机器可以通过开启FPGA看到吞吐量的差异；

2.      延迟优化：开启FPGA，延迟优化将近5倍，这是一个非常高的提升，这仅仅是测试工具上看到的优化，针对于客户特定的应用场景，还会有更大的提升。