客户案例分享4：利用软件充分释放英特尔万兆网卡的能量
Intel万兆网卡的真实测试万兆速率的方法
Intel万兆网卡的真实测试万兆速度的方法随着价格的下降，目前万兆以太网正在逐渐进入各个应用领域。
万兆以太网的实际性能是人们感兴趣的一个话题。
在理想情况下，通过万兆以太网是否能达到10000Mbps的传输速度？许多人对此心存疑虑，而这方面的评测文章目前网上也比较少见。
最近有一专家用两块万兆网卡，对此问题进行一番实际测试。
测试采用双机直连的方法，没有经过交换机。
使用的网卡是两块intel的x520 万兆网卡，每块网卡拥有2个万兆端口，不过以下的测试只用到了其中的一个端口。
测试环境为Linux操作系统，内核版本是3.1.1。
测试软件方面，为了达到最高的传输速率，采用的是直接socket编程的方法，在两台机器间通过tcp/ip协议发送/接收数据。
实时流量则通过读取Linux系统的/proc/net/dev设备文件得到。
这样得到的流量包含了tcp/ip 包的头部数据，比程序中看到的要更准确一些。
测试前先用ethtool工具察看网卡的工作状态，确认都已处于10000Mb/s的状态：root@pc2:~# ./ethtool eth2Settings for eth2:Supported ports: [ TP ]Supported link modes: 1000baseT/Full10000baseT/FullSupported pause frame use: NoSupports auto-negotiation: YesAdvertised link modes: 1000baseT/Full10000baseT/FullAdvertised pause frame use: NoAdvertised auto-negotiation: YesSpeed: 10000Mb/sDuplex: FullPort: Twisted PairPHYAD: 0Transceiver: externalAuto-negotiation: onMDI-X: UnknownSupports Wake-on: dWake-on: dCurrent message level: 0x00000007 (7)drv probe linkLink detected: yes网卡参数方面，基本上均为系统默认值。
Intel万兆四口 X710-DA4网卡
Intel X710-DA4型号网卡跟之前文章提到的X710-DA2 性能特性实质大体上相同。
大家可以结合X710-DA2 文章里介绍的的性能了解X710-DA4，此两款最大不同点在于网络接口，一个是双口网卡，一个是四口网卡，在型号选择上可根据实际需求对应接口数量。
除去对前面X710-DA2的优势特点外今天对X710-DA4还有几个特色功能想跟大家分享。
电能节约能源效率消耗是一个真正的问题，这对IT专家来说至关重要。
• X710-DA4最低功耗新一代的X710适配器是电源 mi-sers。
吞吐量是前一代X520的2倍。
•节能以太网(EEE)X710-DA4降低在低数据期间的电力消耗活动。
能量被用来维持物理层发送器处于“就绪状态”来传输数据电线。
在低数据流量期间，EEE发送一个低功耗信号将发射机放入“低”电力空间“节约电力和成本”。
为数据的需求，EEE发送一个正常的空闲信号来唤醒，在数据被发送之前传输系统没有性能的退化。
网络虚拟化网络虚拟化是下一个大的趋势，X710-DA4也同样展现了这优秀的一面，它有敏捷的数据中心，为了帮助你迈出下一步，X710-DA4做好了充分准备。
•VXLAN,NVGRE,GENEVE,NSH卸载:这些无状态的卸载保留了应用程序的性能覆盖网络。
有了这些卸载，它可以在CPU核心中分配网络流量。
同时X710卸载LSO,GSO和check -来自主机软件的和，减少CPU开销。
虚拟化的特点下一代VMDq：•最多支持256个最大的VMDq。
•增强QoS功能，为Tx数据提供加权循环服务。
•将数据排序功能从Hypervisor卸载到网络硅，从而提高数据吞吐量和CPU使用率。
•提供了Tx数据的QoS特性，提供了循环服务和防止头线阻塞。
•基于MAC地址和VLAN标记排序。
•提供环回功能，在同一物理内的虚拟机之间传输数据，服务器不需要去到电线再回来，提高吞吐量和CPU使用率。
•支持多播和广播数据的复制。
英特尔扩展加速卡产品组合,显著提高数据中心效率
英特尔扩展加速卡产品组合,显著提高数据中心效率单祥茹【期刊名称】《中国电子商情·基础电子》【年(卷),期】2018(000)011【总页数】2页(P19-20)【作者】单祥茹【作者单位】【正文语种】中文采用了英特尔Stratix 10 SX FPGA的可编程加速卡PAC是英特尔公司第二款可编程加速器产品，它极大地丰富了英特尔面向数据中心应用的可编程加速平台产品组合。
这款PAC产品是一种外形更大的卡，主要用于加速内嵌处理和内存密集型应用，比如流分析和视频转码。
同时，充分利用强大的面向英特尔至强CPU（支持FPGA）的加速栈，为用户提供始终一致的开发环境，并支持设计重用。
性能更强大Stratix 10 FPGA英特尔可编程PAC是英特尔的第二代产品，为双槽PCIe卡，相对于上一代产品的单槽设计，密度提升了两倍，支持280万个逻辑单元。
由于使用的是支持DDR4 DIMM的内存，内存的密度也大幅增加。
英特尔可编程解决方案事业部产品市场总监Sabrina Gomez表示，与第一代基于Arria 10 FPGA的可编程加速卡相比，从性能、总拥有成本和卡的成本以及服务器的成本各方面分析下来，Stratix 10 FPGA英特尔可编程PAC将有3倍的改善。
图1 英特尔可编程加速平台方案的应用领域“尽管如此，Stratix 10 FPGA英特尔可编程PAC的推出并不意味着要取代上一代的加速卡产品，这些不同代的产品在能力、尺寸和功耗设计上均有不同考虑，是互为补充的关系。
客户可以根据需要的性能、带宽、功耗以及体积的要求，选择适合自己应用的加速卡产品。
” Sabrina Gomez说。
FPGA具有灵活部署，易于升级的特点，在实际应用中，用户可以根据需求更换成其他协议的编解码功能。
同时，FPGA还拥有丰富的接口功能。
这个特点也是GPU方案无法比拟的。
据Sabrina Gomez介绍，Stratix 10 FPGA可编程PAC可以支持2x100G的以太网的连接。
x86破局万兆时代——英特尔5520平台网络通信性能测试分析(上)
x86破局万兆时代——英特尔5520平台网络通信性能测试分析（上）作者：暂无来源：《计算机世界》 2011年第34期在前两期连载内容中（见本报今年第21 期、29 期），我们分别测试分析了目前英特尔面向中低端网络通信市场推出的G41、D525 嵌入式解决方案。
它们已经被证明在目标市场中具有很强的竞争力，被不少通信、安全厂商所使用。
但在数据中心、骨干网等万兆网络环境中，x86 平台的效能与稳定性仍然有待验证。
本期我们与上海交通大学的老师们一起，对英特尔5520平台在万兆网络环境下的应用效果进行一次测试分析。
计算机世界实验室韩勖盘骏上海交通大学是教育部直属、教育部与上海市共建的著名高等学府，也是国家重点建设、全国首批7所“211工程”和首批9所“985工程”建设的高校之一。
该校在信息化建设方面始终走在前列，率先建成了采用WDM技术的跨城域校园网，为数万名师生提供高质量的网络接入和信息服务。
随着学校规模的不断扩大，上海交通大学在徐汇、闵行、七宝三个校区之间部署了带宽达10Gbps的校园网主干环路；三个主要校区和其他校区间也采用了1Gbps链路构成网状拓扑结构，使每个校区与其他校区之间存在两条以上的冗余链路，保证了各个校区间互连互通；闵行校区内主要汇聚点之间也分别实现了10G环状连接，保障了校园网运行的稳定、可靠。
作为中国教育和科研计算机网络(Cernet)华东南地区网、上海教育与科研计算机网(Shernet)和校园网(SJTUnet)的建设、管理单位，上海交通大学网络信息中心拥有很强的科研实力，长期担负着三大网络运营维护的艰巨任务。
在此过程中，该中心充分发挥科研能力上的优势，独立自主地解决了许多难度较大的运维问题。
我们在连载中就曾经提到，该校两年前在对校园网出口入侵检测系统的选型中，遇到了市售产品难以满足需求的窘况。
在充分分析了业务需求的前提下，网络信息中心的老师带领团队自行研发，以多组x86服务器分布式处理的方式实现了对万兆链路的实时监测。
5G优化案例：5G网络优化提升案例集锦
5G网络优化提升案例集锦XX目录第一篇占得上 (4)1.1 接入篇 (4)案例 1： 5G锚点站邻小区标识配置错误导致 NSA 终端无法正常建立双连接邻区 (4)案例 2：网络未进行终端5G能力查询导致接建立失败 (7)案例 3：X2 自建立故障导致NR释放案例 (13)案例 4：FDD 小区参数配置空值导致无法添加 5G 链路 (16)案例 5：未配置多频段指示导致终端无法正常接入 5G 优化案例 (20)案例 6：S1 配置错误导致 5G 终端无法接入 (26)案例 7：CPE 添加SCG 失败导致 5G 无法接入（无线参数）QCI1- 5 相关配置 (27)案例 8：基站 configD 功能未配置导致中兴5G终端在华为基站下无法显示5G标识 (31)案例 9：未正确配置PCC锚点优先级导致终端无法占用锚点问题 (35)案例 10： coreset 配置错误导致 5G TUE 固定 BLER 问题 (37)案例 11：5G 帧偏置设置不当导致终端无法接入 NR 网络 (38)案例 12：SCTP 端节点组信息配置错误导致 5G 无法接入 (39)案例 13：TaOffest 配置错误导致随机接入失败 (45)案例 14：锚点盲配置选择 NR 小区失败导致无法接入 (47)案例 15：LTE 与NRRLC 模式不匹配导致重配置失败 (51)案例 16：4G-5GPDCP SN SIZE 不一致导致无法接入 (52)案例 17：5G SIM 卡与核心网配置不一致导致的接入失败问题案例 (54)第二篇驻留稳 (55)2.1驻留篇 (56)案例 1：不活动定时器超时导致用户手机终端 4G 和 5G 标识频繁跳变 (56)案例 2：TRS 周期配置错误导致大唐售楼部拉远 5G 低驻留问题 (58)案例 3：QCI 承载相关参数配置错误导致 VOLTE 和 5G 无法同时在线 (60)案例 4：5G 锚点优选功能开启不合理导致无法稳定驻留锚点载波 (63)案例 5：NSA 锚点选择与 LTE 切换冲突导致终端无法稳定驻留5G (68)案例 6：上层指示开关关闭导致终端占用 5G 网络显示 4G 信号图标 (70)案例 7：切换策略不合理导致终端占用非锚点站无法接入 5G (76)2.2掉线篇 (80)案例 1：filterCoefficientRsrp 设置问题导致 5G 掉线 (80)案例 2：MN 切换时非优化的 SN 变化(不变化)流程导致性能下降问题 (82)案例 3：非优化的参数设置导致的 SN 小区变化时 SN 中断时延较大问题 (86)案例 4：RateMatch 开关配置错误导致 5G 终端接入 NR 后出现 SCG失败掉话 (90)案例 5：锚点站 TAC 数据配置导致 CSFB 业务失败 (94)案例 6：5G NR RACH 同步配置失败导致 4GLTE RLF (95)案例 7：异系统干扰导致 5G 终端掉话 (98)第三篇体验优 (101)3.1 速率类 (101)案例 1：异厂家(无线设备和核心网设备)参数设置不一致导致下载速率低 (101)案例 2：周期异频MR 测量导致 5G 性能下降问题 (105)案例 3：无线环境差导致峰值速率低 (106)案例 4： Ratematch 功能开启导致切换带速率掉坑 (109)案例 5：参数配置导致速率较低(无线) (114)案例 6：下行调度参数设置问题导致测试速率低 (117)案例 7：误码参数配置不合理导致 5G 下载速率低 (119)案例 8：上行调度参数配置不合理导致 5G 上行速率低 (122)案例 9：帧偏置未配置导致速率低 (124)案例 10：RANK 持续偏高导致丢包恶化和 MCS 严重降阶 (126)案例 11：预调度开关未打开导致时延较高 (129)案例 12：分层策略导致FDD1800 站点负荷较高 (131)案例 13：4G&5G 共同使用一个 FDD1800 小区导致锚点小区高负荷 (136)3.2 感知篇 (142)案例 1：锚点站未配置 QCI128 双连接承载导致无法建立扩展QCI128 (142)3.3 干扰篇 (146)案例 1：AAU 替换中完全继承 8T8R 机械下倾和电子下倾导致干扰增强 (146)案例 2：CPE 在极近点开展业务时发射功率过大导致对附近基站形成上行干扰 (150)案例 3：5G 与 D1D2 频段重合产生干扰导致高清 4K 视频无法支持,时延大,卡顿多 (153)案例 4： AAU 和TUE 距离过近导致干扰 (158)案例 5：ENBCELLRSVDPARA.RsvdSwPara6.RsvdSwPara6_bit17 参数设置为 ON 华为 5G 终端拨打电话显示4GLOGO 问题 (161)3.4 切换篇 (162)案例 1：NSA 场景 4G 锚点站点 X2 中运营商索引配置错误导致5G 不切换 (162)案例 2：PCI 混淆导致锚点切换异常问题 (165)案例 3：S1 链路闭塞导致切换入指标差 (168)第一篇占得上1.1 接入篇案例 1： 5G锚点站邻小区标识配置错误导致 NSA 终端无法正常建立双连接邻区一、问题现象NSA 5G 终端无法建立双连接，查看信令发现，如下图所示，在锚点小区驻留后，网络下发的 Ue Capability Enquiry 信令中， Ue- CapabilityRequest=eutra，即网络侧只差查询 R8 的手机能力，没有查询终端的 5G 能力（R15 内容），类似于驻留不支持 NSA 小区时收到信令。
Intel万兆网卡X520
Intel万兆网卡X520Intel Ethernet Server Adapter X520-DA2 E10G42BTDAIntel Ethernet Server Adapter X520-SR1 E10G41BFSRIntel Ethernet Server Adapter X520-SR2 E10G42BFSR Intel Ethernet Server Adapter X520- LR1 E10G41BFLR Intel Ethernet Server Adapter X520-T2 Intel Ethernet SFP+ SR Optics E10GSFPSR Intel Ethernet SFP+ LR Optics E10GSFPLRIntel 万兆网卡X520-DA2 E10G42BTDA虚拟和统一存储环境中的灵活性和可扩展性英特尔以太网X520 DA2是双端口10千兆位服务器适配器，能够在虚拟和统一存储环境中提供终极灵活性和可扩展性。
SFP+ 万兆的3种连接方式：1，SFP+多模2，SFP+单模3，SFP+铜线直连英特尔连接虚拟化技术(Intel Virtualization Technology for Connectivity)是一套可以优化I/O性能的技术原生操作系统iSCSI加速功能能够提高性能，是最实惠的服务器和iSCSI SAN连接方式英特尔连接虚拟化技术(Intel Virtualization Technology for Connectivity)在服务器中的使用英特尔连接虚拟化技术(Intel Virtualization Technology for Connectivity，VT-c）是一套硬件支持技术，能够减少虚拟化服务器中的I/O瓶颈，并提高性能、灵活性和虚拟机可扩展性。
它采用模拟模式或直接访问模式，能够降低虚拟化环境中的I/O额外开销，从而提高整体系统性能。
英特尔万兆电口X550-T2性能分析
英特尔以太网聚合网络适配器X550-T2是英特尔第二款集成10GBASE-T MAC / PHY的低成本解决方案。
英特尔万兆电口X550-T2网卡也是增强的Low-Profile解决方案，可从标准的低配置PCI-E插槽和服务器实现更高的带宽和吞吐量。
X550-T2支持CAT 6A电缆上的RJ45连接，确保与长达100米的电缆长度兼容；且支持远程启动iSCSI和FCoE：以更低的成本提供集中存储区域网络（SAN）管理解决方案。
关键特征1. 英特尔万兆电口X550-T2网卡整体性能高表现为低成本，低功耗，10 GBE的数据中心支持。
2. X550-T2网卡是英特尔的第二代，双端口10GBASE-T控制器集成的MAC和PHY。
3.RJ45标准CAT 6A电缆连接器。
4.支持NBASE-T*技术（2.5）和5 GBE以上的气温5E）1。
5. 1000 BASE-T网络简化，过渡到10 GBE。
能够与现有的向后兼容性6.PCI Express *（PCIe＊）V 3与高达8 Gt/s。
7. X550-T2网卡拥有统一网络传输局域网，iSCSI和FCOE在一个低成本的CNA 中。
8. 英特尔X550-T2端口的灵活I/O虚拟化分工与服务质量（QoS）多达64个虚拟端口。
Intel万兆电口网卡在市场上可供选择的网卡型号较少，Intel X550-T2以太网融合网络适配器是英特尔新的创新，这个适配器采用英特尔以太网硅，符合RoHS标准的无铅技术：符合欧盟（EU）指令，可减少有害物质的使用。
Intel X550-T2新的使用模式包括统一的网络化，I/O虚拟化，以及灵活的端口划分。
X550-T2采用X550芯片，可以迁移简化过渡到10 GBE，并向后大大简化；兼容现有GBE网络基础设施。
支持新型网络，并且支持大多数网络操作系统（NOS），实现广泛部署。
Intel万兆电口 X550-T2网卡主要参数：X550-T2的10 GbE性能成本更低，功耗更小。
万兆网络解决方案
万兆网络解决方案随着互联网技术的不断发展，网络带宽已经成为现代社会不可或缺的一部分。
网络的快速传输已经成为政府办公、企业生产、学校教育、娱乐休闲等日常生活的必需品。
然而，随着互联网的广泛应用，网络带宽不足已成为许多地区和单位的瓶颈问题。
万兆网络解决方案应运而生。
一、万兆网络解决方案的理念和意义万兆网络解决方案是一种在信息技术领域中运用十进制计量单位的方案，简单理解就是指网络带宽的速度为每秒万兆位。
相比于一般的千兆网络，万兆网络速度更快，能够更好地满足大数据传输需求，这对于数字化时代的数据存储、处理和传输很重要。
因此，万兆网络解决方案已成为当今信息化建设中的一项重要内容。
二、万兆网络解决方案的适用范围万兆网络解决方案适用于各种企业、政府机构、教育机构等大型组织中，尤其适用于数据中心、高性能计算、云计算、视频监控、在线游戏等场景。
例如，在政府办公场所，万兆网络能够承载政府各部门海量数据的互通共享；而在医院，万兆网络可支持医生实时传输大量病历，提高医疗效率，降低误诊率；在金融行业，万兆网络可以确保银行交易系统的高可靠性和高速度等。
总之，万兆网络解决方案可广泛应用于各行各业，实现数据高速传输和共享，提升企业工作效率，促进社会发展。
三、万兆网络解决方案的构成及技术优势万兆网络解决方案，通常由万兆交换机、光纤、万兆网卡等多种组成部分构成。
万兆交换机可以实现多设备之间的万兆网络互联，光纤是万兆网络的传输媒介，而万兆网卡是连接计算机和万兆网络的重要设备。
万兆网络解决方案的核心技术包括VBS （Virtual Broadcasting Solution）和VXLAN（Virtual Extensible LAN）等，它们通过各种技术手段，实现了万兆网络传输高负荷、先进的网络安全和灵活的管理等优势。
四、万兆网络解决方案的应用案例某国政府机关在网络应用的业务过程中，传输速度越来越慢，影响工作效率，无法满足大数据量传输需求。
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如何提单机处理能力？•提升核心数目内部资料，严禁外传或者转发•花更多的钱购买核心更多的CPU•处理性能不升反降•非常尴尬What to do•硬件辅助效果有限. (网卡offload功能，LRO，TSO)•Date Plane Mode内部资料，严禁外传或者转发需要自己实现网络协议栈. (DPDK)购买商业的解决方案. (Wind River)•优化Kernel官方Linux Kernel持续优化但不够理想.需要修改应用代码. (Megapipe)Fastsocket•多核性能•可维护性内部资料，严禁外传或者转发•两者平衡•Fastsocket多核扩展性是多核服务器性能的关键。
内部资料，严禁外传或者转发Fastsocket: 406.6k cps，3.6m pps，2.8G bps内部资料，严禁外传或者转发CPU 终于干正事了！Intel Hyper-Threading E5-2697-v2Fastsocket 406632Fastsocket-HT 476331(117.2%)CPU 真实的强悍性能：Fastsocket-HT ：476.3k cps ，4.1m pps ，3.2G bpsIntel 超线程再次提升近20%性能.内部资料，严禁外传或者转发•Fastsocket-VFS•Fastsocket-Epoll•PerCPU-TCP-Listen内部资料，严禁外传或者转发•RFD(Receive Flow Deliver)•PerCPU-TCP-Establish内部资料，严禁外传或者转发•并非基于磁盘的伪文件类型•为兼容VFS昂贵却不必要的开销内部资料，严禁外传或者转发•去掉这些不必要的开销内部资料，严禁外传或者转发为Fastsocket定制Epoll系统：•减少Epoll的RB-Tree查找次数内部资料，严禁外传或者转发•消除Epoll的惊群现象内部资料，严禁外传或者转发CPU1CPU0KernelListen SocketHaproxy NICHaproxyQueue-0Queue-1•多个CPU 竞争同一个Listen Socket •Locking•CPU cache bouncing内部资料，严禁外传或者转发CPU1CPU0KernelLocal Listen SocketHaproxy NICHaproxyQueue-0Queue-1Local Listen SocketGlobal Listen Socket•No locking•No CPU cache bouncing.内部资料，严禁外传或者转发内部资料，严禁外传或者转发RFD(Receive Flow Deliver)我们期望：•任意一条TCP流的全部操作由同一个CPU完成内部资料，严禁外传或者转发•保持CPU最高效的运行CPU1CPU0KernelNetwork StackHaproxy HaproxyNetwork StackQueue-0Queue-1RSSHaproxy 和client 通信：内部资料，严禁外传或者转发CPU1CPU0KernelNetwork StackHaproxy HaproxyNetwork StackQueue-0Queue-1RSSGood PathBad PathHaproxy 和后端server 通信：内部资料，严禁外传或者转发Intel Flow-Director•控制流量向CPU的投递•ATR sampling 模式内部资料，严禁外传或者转发•Perfect filtering 模式•实现Receive-Flow-DeliverHow Flow-Director helpsCPU1CPU0KernelNetwork StackHaproxy HaproxyNetwork StackQueue-0Queue-1Flow-DirectorGood PathBad PathHaproxy 和后端server 通信(Flow-Director )：内部资料，严禁外传或者转发CPU1CPU0Kernel NetworkStack HaproxyHaproxyNetwork StackQueue-0Queue-1Flow-DirectorReceive Flow Deliver(RFD)Good PathBad PathHaproxy 和后端server 通信(RFD )：启用Flow-Director 的sampling 模式是RFD 的最佳选择内部资料，严禁外传或者转发内部资料，严禁外传或者转发多个CPU 竞争Establish Table 的同一个Hash 桶 CPU1CPU0KernelHaproxy NICHaproxyQueue-0Queue-1Establish Table内部资料，严禁外传或者转发消除多个CPU 对establish table 的竞争 CPU1 CPU0KernelLocalEstablish Table Haproxy NICHaproxyQueue-0Queue-1Local Establish Table GlobalEstablish Table内部资料，严禁外传或者转发内部资料，严禁外传或者转发Maintainability•应用程序透明•通用接口(Nginx, Memcache)内部资料，严禁外传或者转发•对普通socket应用无影响•使用简单How to use Fastsocket•安装RPM包(Fastsocket Kernel and libfastsocket.so)•加载fastsocket.ko模块内部资料，严禁外传或者转发•启用应用程序PRELOAD libfastsocket.soWhat is Next•其他Kernel子系统（Slab，Route）内部资料，严禁外传或者转发•开源项目•和入Linux主线Conclusion•Linux Kernel仍有很大潜力•Fastsocket充分释放Intel CPU和NIC的性能内部资料，严禁外传或者转发•Intel平台的强力支撑，可以做的更多Fastsocket感谢各位！内部资料，严禁外传或者转发。