10Gb以太网优化不能单靠硬件

        在2010年11月举行的 LISA USENIX 会议上，我主持了一段关于如何优化10千兆以太网性能的会议。从观众的反馈中，我收获了一条重要的信息：

        如果你认为单靠网络硬件就可以应对网络延迟，那你就错了。

        延迟是如何影响10千兆以太网性能的？

　　大多数网络工程师和系统管理员一致认为系统和应用程序的性能调校都是为了降低网络延迟。

　　可以说除了接口速度，网络性能调校在Nix服务器的解决需要同样的因素：

　　•L2驱动

　　•IP驱动处理额外开销

　　•TCP驱动处理额外开销和拥堵控制算法

　　•磁盘I/O性能

　　•总线I/O 结构

　　但是底线是系统性能是通过最小延迟得以改进的。

　　多年来，电脑工程师、终端用户以及管理层的认识总是停留在这样的层面上：如果你要更好的性能，你必须升级。这些理解主要来自于以下概念：

　　摩尔定律：在1970年由Intel公司创始人戈登•摩尔（Gordon Moore）提出来的：微型芯片的处理能力每18个月提升一倍。由此推出：电脑变得更快——并且在电脑性能水平相同时，其价格减半。

　　吉尔德定律：由技术专家乔治吉尔德提出：通讯系统的总带宽将以每年3倍的速度增长。

　　麦特卡夫定律：由以太网发明者及3COM公司创立者罗伯特•梅特卡夫（Robert Metcalfe）提出：网络价值同网络用户数量的平方成正比。因此，随着网络用户数增加，其价值也在增长而每个用户的成本保持不变或者甚至减少。

　　如果我们遵循这些规则，那么增加硬件就可以解决延迟问题：更快的CPU，更快的内存，更快的磁盘，更快的总线，更快的网络接口还有更多的网络带宽。这种方法只要投入更多的钱，而且其效果在终端用户能更快的浏览网站和收发邮件中就可以立刻体现出来。

　　那为什么不升级硬件呢？热力学定律和光速在阻碍着我们的老式方法。如果你看下处理器结构和网络统一发展的方向，还是有很大的变化的。在CPU设计领域，曾有过从设计垂直处理器（更快的单处理器）到水平处理器（封装在单包中的多处理器）的转变。在网络方面如今以及将来所有设备都朝着大吞吐量（40G/100G以太网标准）快速发展以及结点如何在 (802.3bd, 10Base-LX4) 上建立连接。但是这些升级都是关于扩大容量的，并不是针对提高你目前拥有的性能。

　　紧接着工程师和系统管理员需要面对他们产生的关于系统/应用程序性能调校的问题：没有很好的用文件说明他们程序和服务器的环境。他们需要建立程序列表说明程序如何使用，系统/服务的依赖性，事务处理进程以及他们如何在网络上实现。

        通过可见性和网络映射，网络团队就可以确定在什么地方使用优化技术来充分利用资源。然后，在这些技术不起作用的地方，就可以使用硬件来弥补了。