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Unterstützt VMware NIC-Offloading wie Hyper-V?

#1
02-12-2019, 16:44
Offloading in VMware im Vergleich zu Hyper-V
Ich kenne mich mit diesem Thema aus, weil ich BackupChain VMware Backup für Hyper-V-Backup und VMware-Backup verwende. NIC-Offloading ist ein kritisches Merkmal, das den Netzwerkdurchsatz optimiert und die CPU-Auslastung reduziert, indem bestimmte Netzwerkverarbeitungstasks von der Host-CPU auf die Netzwerkkarte selbst ausgelagert werden. Dies kann zu erheblichen Verbesserungen der Netzwerkleistung führen, insbesondere in stark ausgelasteten Umgebungen. In Hyper-V ermöglichen Funktionen wie Receive Side Scaling (RSS), Receive Network Task Offload (RTO) und Virtual Machine Queue (VMQ) ein hohes Maß an Offloading-Funktionen. VMware hat eine eigene Reihe von Offloading-Funktionen, jedoch unterscheiden sie sich etwas von den Implementierungen von Hyper-V.

Sie können etwas namens VMware NetQueue nutzen, das entwickelt wurde, um die Netzwerkleistung für VMs zu optimieren. NetQueue ermöglicht es mehreren VM-Instanzen, einen einzigen virtuellen Netzwerkadapter effektiv zu teilen. Jede VM kann Pakete gleichzeitig senden und empfangen, ohne auf ihre Reihe zu warten. Das ist ziemlich beeindruckend, wenn man es vergleicht, wie Hyper-V den Netzwerkverkehr mithilfe von VMQ behandelt, bei dem der Verkehr über mehrere Warteschlangen stärker segmentiert ist. In VMware nutzt NetQueue auch RSS-ähnliche Techniken, um eingehende Pakete auf mehrere vCPUs über die VMs zu verteilen, was hervorragend für Mehrkernsysteme ist. Die Leistungsgewinne können jedoch je nach Ihrer spezifischen Konfiguration und dem verwendeten Netzwerkadapter variieren.

Die Flexibilität in VMware endet hier nicht. VMware unterstützt auch Offloading-Funktionen wie Large Receive Offload (LRO) und TCP Segmentation Offload (TSO). LRO kann mehrere eingehende TCP-Pakete zu einem großen Paket kombinieren, was die Anzahl der Netzwerkunterbrechungen und Pakete verringert, die der Host verarbeiten muss. Im Gegensatz dazu verlässt sich Hyper-V typischerweise auf seine eigenen Offload-Einstellungen, einschließlich RSC und TSO, die dazu beitragen, Pakete anders zu verwalten und zu segmentieren, aber auch zu einigen Leistungsbeschränkungen führen können, wenn sie nicht korrekt konfiguriert sind. Es ist entscheidend, die Einstellungen basierend auf Ihrer VM-Auslastung und den Verkehrsverhalten zu konfigurieren.

Leistungskennzahlen: Ein direkter Vergleich
Wenn Sie sich die Leistungskennzahlen des Netzwerks ansehen, zeigt VMware in Umgebungen, in denen Netzwerksättigung häufig vorkommt, eine robuste Leistung. Ich habe Szenarien beobachtet, in denen die Einbeziehung von VMs Offloading-Funktionen zu einer reduzierten CPU-Auslastung und verbesserten Durchsatz führte. Zum Beispiel blieb die VM-Leistung bei einer stark frequentierten Anwendung stabil, mit weniger netzwerkbezogenen Unterbrechungen. Im Hyper-V-Umfeld, obwohl es ebenfalls fähig ist, habe ich festgestellt, dass das Fein-Tuning der NIC-Einstellungen manchmal mehr Aufwand erfordert, um optimale Ergebnisse zu erzielen, abhängig von der zugrunde liegenden Hardwareunterstützung.

Sie möchten möglicherweise auch berücksichtigen, wie die Fehlerbehandlung in beiden Systemen funktioniert. VMware nutzt grundlegende Heuristiken, um Fehler mit seinen Offloading-Techniken zu verwalten. Hyper-V bietet im Allgemeinen einfachere Konfigurationen für die Fehlerbehandlung und hat eine engere Integration mit Windows-Netzwerkstapeln. Die Granularität dieser Einstellungen in Hyper-V kann jedoch manchmal auch Komplexität schaffen. Sie müssen entscheiden, was am wichtigsten ist: Benutzerfreundlichkeit der Konfiguration oder Leistungsgenauigkeit.

Jede Plattform hat auch ihre eigenen Eigenheiten bei der Verwaltung ausgelagerter Aufgaben. Wenn Sie beispielsweise eine Intel-NIC in einer VMware-Umgebung verwenden, können Treiberversionen und spezifische Einstellungen (wie das Aktivieren/Deaktivieren von Offloading-Funktionen) zu unterschiedlichen Leistungsvariationen führen. In Hyper-V kann die Integration der NIC-Offloading-Funktionen mit den Windows-Server-Einstellungen je nach gewähltem Netzwerkstapel, ob Sie das traditionelle Modell oder SDN-Funktionen implementieren, unterschiedliche Ergebnisse liefern. Eine sorgfältige Beachtung während des Setups spielt eine entscheidende Rolle für die Gesamtleistung, die Sie erleben.

Kompatibilität mit physischer Hardware
Die Hardwarekompatibilität ist ein weiterer wichtiger Faktor, den man bei der Diskussion über Offloading-Funktionen zu beachten hat. VMware hat Fortschritte bei der Schaffung von Kompatibilität mit verschiedenen Hardwareanbietern gemacht, aber möglicherweise benötigen Sie spezifische Treiber oder Firmware-Updates, um die Offloading-Funktionen effektiv auszuführen. Hyper-V hingegen benötigt oft spezifische NICs, um nahtlos mit Offloading-Funktionen zu funktionieren, insbesondere wenn Sie erweiterte Funktionen wie VMQ oder RSC nutzen. Sie stellen möglicherweise fest, dass die Verwendung von NICs für Servergrade die Leistung und Fähigkeiten einer der beiden Plattformen erheblich beeinflussen kann, insbesondere wenn optimale Einstellungen angewendet werden.

Berücksichtigen Sie den in Ihrer NIC verwendeten Chipsatz. In VMware bietet die Verwendung von Hardware von Anbietern wie Intel, Broadcom oder Mellanox in der Regel die beste Erfahrung, kann jedoch je nach Treibern und Firmware-Updates variieren. In Hyper-V hingegen kann die grundlegende Funktionalität ziemlich gut auf Consumer-NICs funktionieren, sofern Sie sicherstellen, dass Sie die relevanten Offload-Eigenschaften manuell konfigurieren. Dies eröffnet eine Diskussion über Auswahlkriterien beim Erwerb von Hardware. Sie sollten bewerten, was für Sie kritischer ist – Kosten-Effektivität oder Skalierbarkeit.

Netzwerkverwaltungsfunktionen
Sowohl VMware als auch Hyper-V bieten ein robustes Set an Netzwerkverwaltungsfunktionen, die es Ihnen ermöglichen, Offloading-Einstellungen zu überwachen und anzupassen. In VMware bietet der vSphere-Client recht klare und umsetzbare Einblicke in Ihre Netzwerkleistungskennzahlen. Sie können Netzwerkadapter verwalten und detaillierte Statistiken zu Paketverlust, Datendurchsatz und CPU-Auslastung einsehen. Diese Funktion ermöglicht es Ihnen, Anpassungen in Echtzeit vorzunehmen. Hyper-V, insbesondere mit seinen Windows-Administrationswerkzeugen, ermöglicht es Ihnen, Konfigurationsänderungen zu skripten, ist jedoch möglicherweise nicht so benutzerfreundlich, wenn es darum geht, direkte Statistiken zu vergleichen. Möglicherweise müssen Sie PowerShell für fortgeschrittene Konfigurationen oder Audits auf Hyper-V verwenden.

Ich stelle oft fest, dass die Verwendung von VMware vRealize Network Insight das Monitoring weiter verbessern kann, indem es detaillierte Analysen über die Netzwerknutzung bietet, was bei der Fehlersuche sehr hilfreich sein kann. Während Hyper-V Monitoring der Netzwerkleistung über System Center bietet, finde ich, dass die Tools von VMware möglicherweise eine umfassendere Lösung zur Diagnose von Netzwerkengpässen bieten, insbesondere beim Skalieren mehrerer VMs.

Sie sollten auch darauf achten, wie beide Plattformen VLANs mit NIC-Offloading verwalten. In Hyper-V kann das VLAN-Tagging über den Hyper-V-Manager oder PowerShell-Befehle konfiguriert werden, sodass Sie konforme Netzwerkarchitekturen einrichten können. In VMware würden Sie VLANs auf der Ebene des virtuellen Switches in den vSwitch-Einstellungen festlegen, was manchmal zu einer einfacheren Konfiguration unter belasteten Betriebsbedingungen führen kann.

Konfigurationskomplexität
Die Komplexität der Konfiguration ist ein zentrales Thema, wenn es darum geht, Offloading-Funktionen in diesen Umgebungen zu aktivieren. Ich habe Szenarien getroffen, in denen es erforderlich war, bei Hyper-V mehrere Ebenen von Einstellungen anzupassen, um NIC-Offloading zum Laufen zu bringen - von den NIC-Einstellungen in Windows bis hin zu VM-spezifischen Konfigurationen. Dies kann sicherlich kompliziert werden, insbesondere für Teams, die sich nicht ausschließlich auf Networking konzentrieren.

In VMware, obwohl Sie auch eine Vielzahl von Einstellungen verwalten müssen, sind die führenden Schnittstellen oft intuitiver in Bezug auf Benutzerinteraktionen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ich feststelle, dass die Einstellungen für die virtuelle Hardware in VMware klarere Hinweise zu erforderlichen Treiberüberlegungen oder Offloading-Aufgaben bieten. Bei Hyper-V kann die Notwendigkeit, sowohl Betriebssystem- als auch VM-Einstellungen zu verwalten, Verwirrung stiften, insbesondere wenn Sie mit einer Mehrschichtarchitektur arbeiten, die sich über mehrere Hosts erstreckt.

Die Verwendung von Protokollierungsfunktionen in beiden Umgebungen kann Ihnen helfen, Konfigurationsprobleme zu beheben. Ich habe jedoch festgestellt, dass die Protokolle von VMware dazu tendieren, detailliertere Meldungen „out-of-the-box“ bereitzustellen, was bei der Fehlersuche in Echtzeit hilfreich sein kann. Die Protokolle von Hyper-V können ebenfalls robust sein, erfordern jedoch oft zusätzliche Skripte, um die Datenmenge zu filtern.

Zusammenfassende Gedanken zu Offloading-Fähigkeiten
Während sowohl VMware als auch Hyper-V über starke Netzwerkfähigkeiten verfügen, unterscheiden sich ihre Ansätze in Bezug auf NIC-Offloading erheblich. Meine Erfahrung zeigt, dass VMware in der Regel in Umgebungen, in denen umfassendes Leistungs-Tuning erforderlich ist und wo Sie die Ressourcen haben, um die Systeme effektiv zu verwalten, überragt. Hyper-V hingegen scheint besser geeignet für Umgebungen, in denen Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit priorisiert werden.

Kein System ist von Natur aus überlegen; die richtige Wahl hängt oft von Ihren spezifischen Anforderungen und der bestehenden Infrastruktur ab. Sie müssen Ihr aktuelles Netzwerkumfeld, die Wachstumsperspektiven und die Komplexität, die Sie bereit sind zu verwalten, bewerten. Es gibt keine allgemeingültige Lösung, aber das Verständnis der Vor- und Nachteile jeder Einrichtung ermöglicht es Ihnen, eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Backup-Lösungen für Ihre Umgebung
Wenn Sie nach einer umfassenden Backup-Lösung für Hyper-V oder VMware suchen, empfehle ich, BackupChain in Betracht zu ziehen. Es wurde entwickelt, um zuverlässige Backup-Optionen für beide Umgebungen bereitzustellen, und Sie können es einfach basierend auf Ihren spezifischen Anforderungen konfigurieren. Mit Funktionen, die Ihre Virtualisierungs-Komplexitäten berücksichtigen, kann es Ihnen helfen, die Leistung aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die zuverlässigen Wiederherstellungsoptionen zu bieten, die Sie benötigen. Egal, ob Ihr Fokus auf Hyper-V, VMware oder sogar Windows Server selbst liegt, BackupChain bietet eine Vielzahl von Funktionen, um Ihre Anforderungen effektiv zu erfüllen.
Markus
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