网卡多队列是一种技术，最初是用来解决网络IO QoS（quality of service）问题的，后来随着网络IO的带宽的不断提升，单核CPU不能完全满足网卡的需求，通过多队列网卡驱动的支持，将各个队列通过中断绑定到不同的核上，以满足网卡的需求。

从测试结果来看，网卡多队列启用后（本测试开启了4个队列），确实提高了网络的带宽（45%左右）；在高带宽的情况下UDP包的丢包率增加，延时变低了，但是其耗费了大量的CPU资源。

1. 网卡多队列概述

2. 使用须知

3. 如何在linux系统中配置网卡多队列？

• 网卡多队列技术概述

当今的高档服务器上运行着更多的处理器，运行在其上的客户机所拥有的vCPU数量也越来越多。在单一的virtio-net队列中，由于网络性能无法随着vCPU的数量动态的伸缩，导致客户机的协议栈规模受限。因为传统的单virtio-net只有单一的TX（发送）和RX（接收）队列，客户机不能并行的传输和接收数据包。

为了解决这个问题，我们需要在nova启动的客户实例中加入网卡多队列的功能。virtio-net的数量根据客户机中vCPU的数量手动伸缩，从而提升系统的网络性能。

在下面这些场景时，网卡多队列提升了系统的性能：

1) 传输的数据包变大；

2) 客户机中同时存在多个网络连接；

3) 客户机有多个vCPU，队列最大数与vCPU数量一致；

然而，网卡多队列受到一系列的限制且带来一些负面效果：

1) 受限于MSI vector：message signal interrupt的数量；

2) 有时会造成对外流量传输性能下降；

3) 增加CPU负载；

4) 多网卡情况下，多队列特性不那么重要。

• 使用须知

1) 目前支持网卡多队列的系统为Linux操作系统kernel内核版本3.1.3以上。移动云提供的默认系统镜像中，使用如下系统镜像可支持开启网卡多队列功能：

√  Centos

√  Red Hat Enterprise Linux

√  Ubuntu

√  BC-Linux

2) 以下操作系统云主机不支持虚拟网卡多队列功能：

   Windows

   CentOS 6.4

   SuSE 11SP3

   SuSE 11SP4

   FreeBSD 12.1

3) 如要开启系统的网卡多队列功能，其最大队列数与云主机所在的宿主机的CPU个数有关。当用户虚拟机的vCPU数目小于宿主机的CPU数时，虚拟机网卡最大队列数等于vCPU个数；当用户虚拟机的vCPU数目大于宿主机的CPU数时，虚拟机网卡最大队列数等于宿主机的CPU。用户登录云主机之后也可以查看支持的网卡最大队列数。

4) 历史创建的云主机不支持网卡多队列功能，从2018-11-29日起创建的云主机默认开启虚拟网卡多队列功能，用户可参考操作手册进行配置。

• 如何在linux系统中配置网卡多队列？

1. 为了在实例中启用网卡多队列功能，我们需要做以下操作：

  1) 选择一个支持网卡多队列的操作系统，如：centos和ubuntu；

  2) 创建一个多vCPU的flavor;

  3) 启动实例后，利用ethtool设定队列数目，如下图。

虚拟机的vCPU个数为4，虚拟机启动后，可以看出网卡最大队列数为4，而当前设置的网卡队列数为1。

此时，使用ethtool命令设置当前网卡队列数为4，ethtool -L eth0 combined 4，并使用ethtool-l eth0查看设置结果。

2. 建议开启irqbalance服务，让系统自动调整网络中断在多个CPU核上的分配。

irqbalance安装方法：

#yum -y install glib2-devel   //安装glib2-devel

#yum -y install irqbalance    //安装irqbalance  

# /etc/init.d/irqbalance start  //开启irqbalance服务

（# /etc/init.d/irqbalance stop  //关闭irqbalance服务）