SD-WAN Edge 性能和规模数据

简介

这些测试代表了常见的部署方案，可提供适用于大多数部署的建议。此处的测试数据并未包含所有衡量指标，也没有涉及性能或规模限制。在一些实施中，观察到的性能超出了测试结果，而在其他一些实施中，特定服务、极小的数据包大小或其他因素可能会导致性能低于测试结果。

欢迎客户执行独立测试，结果可能会有所不同。但是，对于大多数部署，基于测试结果的建议已足够。

VMware SD-WAN Edge

VMware SD-WAN Edge 是零接触式企业级设备，可以提供到专用、公用和混合应用程序以及计算和虚拟化服务的安全且优化的连接。除了支持其他虚拟化网络服务外，VMware SD-WAN Edge 还通过应用基于数据包的链路转向和按需应用程序修复，执行对流量的深度应用识别、衡量底层传输的性能衡指标，以及应用端到端服务质量。

吞吐量性能测试拓扑

测试方法

本小节详细介绍了用于获取结果的性能和规模测试方法。

性能测试方法

Edge 的测试方法使用行业对标标准 RFC 2544 作为框架来执行吞吐量性能测试。测试期间使用的流量类型和设置的配置具有特定的变化，如下所述：

可以使用完全正常运行的 SD-WAN 网络覆盖（DMPO 隧道）测试拓扑来测量性能，以便测试 SD-WAN 功能并获取结果来决策适当 WAN 网络大小。通过建立多个混合已知应用程序的流（连接），使用有状态流量执行测试。流数取决于要测试的平台模型。平台按 1 Gbps 以下和 1 Gbps 以上模型的预期总性能进行划分。通常，需要数百个流来充分测试和确定预期在 1 Gbps 以下执行的平台的最大吞吐量，并使用数千个流来测试 1 Gbps 以上的平台。
流量配置文件将模拟两个网络流量条件：
- 大型数据包，1300 字节条件。
- IMIX，数据包大小的混合组合，平均为 417 字节条件。
这些流量配置文件将分别用于测量每个配置文件的最大吞吐量。
以 0.01% 的数据包丢包率 (Packet Drop Rate, PDR) 记录性能结果。PDR 标记可提供更真实的性能结果，该结果考虑了设备的 SD-WAN 数据包管道中可能发生的正常数据包丢弃。PDR 为 0.01% 不会影响应用程序体验，即使在单个链路部署场景中也是如此。
- 所测试的设备配置了以下 DMPO 功能：使用 AES-128 和 SHA1 进行哈希的加密 IPsec、应用程序识别、链路 SLA 测量、每个数据包转发。业务策略配置为将所有流量匹配为批量/低优先级，以防止 DMPO NACK 或 FEC 执行以及错误地更改流量生成器的数据包计数跟踪。

测试结果

VMware SD-WAN Edge 性能和规模结果

性能衡量指标基于上面详细描述的测试方法。

交换端口性能：VMware SD-WAN Edge 经过设计，可以在 LAN 和 WAN 之间部署为网关路由器。但是，Edge 还提供了满足各种其他部署拓扑的灵活性。例如，SD-WAN Edge 可以将其接口配置为作为交换端口运行，从而允许在各种 LAN 接口之间切换 LAN 流量，而无需使用外部设备。

将其接口配置为交换端口的 Edge 非常适合不需要高吞吐量的小型办公室部署，因为处理流量交换所需的额外一层复杂性会降低系统的整体性能。对于大多数部署，VMware 建议使用所有路由接口。

注：

Edge 设备的最大吞吐量是所测试的 Edge 的所有接口之间的吞吐量总和。
“总体流量”是进出 Edge 设备的所有流量的“汇总”。

表 1. 物理 Edge 设备
VMware SD-WAN Edge	510、510N	510-LTE	520	520V	540	610、610C、610N	610-LTE	620、620C、620N
大型数据包（1300 字节）最大吞吐量
所有路由模式端口	350 Mbps	350 Mbps	350 Mbps	350 Mbps	1 Gbps	350 Mbps	350 Mbps	1.5 Gbps
所有交换模式端口	200 Mbps	200 Mbps	200 Mbps	200 Mbps	650 Mbps	300 Mbps	300 Mbps	700 Mbps
Internet 流量 (IMIX) 最大吞吐量
所有路由模式端口	200 Mbps	200 Mbps	200 Mbps	200 Mbps	500 Mbps	200 Mbps	200 Mbps	750 Mbps
激活了所有 Edge Network Intelligence 端口的路由模式。	200 Mbps	200 Mbps	200 Mbps	200 Mbps	400 Mbps	200 Mbps	200 Mbps	600 Mbps
激活了所有 IPS 和有状态防火墙端口的路由模式。	140 Mbps	140 Mbps	140 Mbps	140 Mbps	350 Mbps	150 Mbps	150 Mbps	500 Mbps
所有交换模式端口	80 Mbps	80 Mbps	80 Mbps	80 Mbps	200 Mbps	150 Mbps	150 Mbps	250 Mbps
其他规模向量
最大隧道规模	50	50	50	50	100	50	50	100
每秒流数	2,400	2,400	2,400	2,400	4,800	2,400	2,400	4,800
最大并发流数	240K	240K	240K	240K	480K	240K	240K	480K
最大路由数	100K	100K	100K	100K	100K	100K	100K	100K
最大分段数	128	128	128	128	128	128	128	128
最大 NAT 条目数	80K	80K	80K	80K	150K	80K	80K	150K

表 2.
VMware SD-WAN Edge	640、640C、640N	680、680C、680N	840	2000	3400、3400C	3800、3800C	3810
大型数据包（1300 字节）最大吞吐量
所有路由模式端口	3 Gbps	6 Gbps	4 Gbps	10 Gbps	7 Gbps	10 Gbps	10 Gbps
所有交换模式端口	1 Gbps	1 Gbps	1 Gbps	1.2 Gbps	1.2 Gbps	1.2 Gbps	1.2 Gbps
Internet 流量 (IMIX) 最大吞吐量
所有路由模式端口	1 Gbps	2 Gbps	1.5 Gbps	5 Gbps	2.5 Gbps	5 Gbps	5 Gbps
激活了所有 Edge Network Intelligence 端口的路由模式。	800 Mbps	1.6 Gbps	1.2 Gbps	4 Gbps	2 Gbps	4 Gbps	4 Gbps
激活了所有 IPS 和有状态防火墙端口的路由模式。	700 Mbps	1.5 Mbps	1 Gbps	3.5 Gbps	1.7 Gbps	3.5 Gbps	3.5 Gbps
所有交换模式端口	350 Mbps	350 Mbps	350 Mbps	350 Mbps	900 Mbps	900 Mbps	900 Mbps
其他规模向量
最大隧道规模	400	800	400	6,000	4,000	6,000	6,000
每秒流数	19,200	19,200	19,200	38,400	38,400	38,400	38,400
最大并发流数	1.9M	1.9M	1.9M	3.8M	1.9M	3.8M	3.8M
最大路由数	100K	100K	100K	100K	100K	100K	100K
最大分段数	128	128	128	128	128	128	128
最大 NAT 条目数	650K	650K	650K	960K	960K	960K	960K

注：

大型数据包性能基于启用了 AES-128 加密和 DPI 的大型数据包（1300 字节）负载。
Internet 流量 (IMIX) 性能基于启用了 AES-128 加密和 DPI 的平均数据包大小 417 字节负载。
Edge Network Intelligence 性能数字是使用 400 字节负载测量的。
IPS 和有状态防火墙性能数字是使用平均数据包大小为 417 字节，并且已启用 AES-128 加密和深度数据包检查 (DPI) 的负载来测量的。

重要说明：最大隧道规模可理解为一个 Edge 型号一次可与所有其他站点建立的隧道总数。不过，无论使用哪个型号或哪种类型的 Edge，一个 Edge 可以与另一个 Edge 或网关建立的最大隧道数均为 16。Edge 使用的每个公用 WAN 链路都会与对等 Edge 或网关具有的每个 WAN 链路建立一个隧道。

例如：具有公用 WAN 链路 A、B、C 和 D 的 Edge 1 连接到具有公用 WAN 链路 E、F、G 和 H 的 Edge 2。Edge 1 的 WAN 链路 A 与 Edge 2 的每个 WAN 链路 E、F、G 和 H 建立一个隧道，共会建立 4 个 WAN 链路 A 到 Edge 2 的隧道。接下来是 Edge 1 的其他 WAN 链路 B、C 和 D。每个链路都会与 Edge 2 的 4 个公用 WAN 链路建立隧道，因此分别具有 4 个隧道的四个 WAN 链路会导致 Edge 1 总共具有 16 个到 Edge 2 的隧道。在该示例中，如果在达到最大值时为两个 Edge 中的任一 Edge 添加了额外的 WAN 链路，则无法在这两个 Edge 之间建立其他隧道。

提示：可以在集群中部署多个 SD-WAN Edge 以实现多千兆位性能。

表 3. 当防火墙 VNF 为主动服务链式时 Edge 的最大吞吐量：
Edge 型号	520V	620、620C、620N	640、640C、640N	680、680C、680N	840	3400、3400C	3800、3800C	3810
最大吞吐量，带有 FW VNF（1300 字节）	100 Mbps	300 Mbps	600 Mbps	1 Gbps	1 Gbps	2 Gbps	3 Gbps	3 Gbps

表 4. 增强型高可用性 (HA) 链路性能
Edge 型号	510、510N	510-LTE	520、520v	610、610C、610N	610-LTE	620、620C、620N
增强型 HA 链路的最大吞吐量 (IMIX)	200 Mbps	200 Mbps	100 Mbps	200 Mbps	200 Mbps	500 Mbps


Edge 型号	640、640C、640N	680、680C、680N	840	2000	3400、3400C	3800、3800C	3810
增强型 HA 链路的最大吞吐量 (IMIX)	800 Mbps	800 Mbps	800 Mbps	800 Mbps	800 Mbps	800 Mbps	800 Mbps

与平台无关的 Edge 规模数

下表中列出的 Edge 规模数与平台无关，并且对所有 Edge 型号（硬件和虚拟）均有效。

注：为每项功能列出的最大值表示已经过 VMware 测试和验证的支持限制。在某些情况下，客户可能会超过表中列出的值。如果客户超过了所发布的最大值，则环境可能会正常运行，但 VMware 无法保证这一点。


功能	支持的数量
功能	IPv4	IPv6
单个分段上的最大端口转发规则数	128	128
16 个分段中的最大端口转发规则数	128	128
128 个分段中的最大端口转发规则数	128	128
单个分段上的最大出站防火墙规则数	2040	2040
16 个分段中的最大出站防火墙规则数	2040	2040
128 个分段中的最大出站防火墙规则数	2040	2040
单个分段上的最大 1:1 NAT 规则数	128	128
16 个分段中的最大 1:1 NAT 规则数	128	128
128 个分段中的最大 1:1 NAT 规则数	128	128
单个分段上的最大 LAN 端 NAT 规则数	256	-
16 个分段中的最大 LAN 端 NAT 规则数	256	-
128 个分段中的最大 LAN 端 NAT 规则数	256	-
最大对象组数（1000 个业务策略，每个业务策略分配给一个对象组，每个对象组支持 255 个地址组）	1000	1000

虚拟 Edge

表 5. 私有云 (Hypervisor)
Edge 设备	最大吞吐量		最大隧道数	每秒流数	最大并发流数	最大路由数	最大分段数
ESXi 虚拟 Edge（双核，VMXNET3）	2 Gbps（1300 字节） 800 Mbps (IMIX)		50	2400	240K	35K	128
KVM 虚拟 Edge（双核，Linux 网桥）	500 Mbps（1300 字节） 200 Mbps (IMIX)		50	2400	240K	35K	128
KVM 虚拟 Edge（双核，SR-IOV）	1.25 Gbps（1300 字节） 600 Mbps (IMIX)		50	2400	240K	35K	128
ESXi 虚拟 Edge（4 核，VMXNET3）	2 Gbps（1300 字节） 1.5 Gbps (IMIX)		400	19200	1.9M	35K	128
ESXi 虚拟 Edge（4 核，SR-IOV）	2 Gbps（1300 字节） 1.5 Gbps (IMIX)		400	19200	1.9M	35K	128
KVM 虚拟 Edge（4 核，Linux 网桥）	1 Gbps（1300 字节） 350 Mbps (IMIX)		400	4800	480K	35K	128
KVM 虚拟 Edge（4 核，SR-IOV）	2 Gbps（1300 字节） 1 Gbps (IMIX)		400	19200	1.9M	35K	128
ESXi 虚拟 Edge（8 核，VMXNET3）	5 Gbps（1300 字节） 2.5 Gbps (IMIX)		800	38400	1.9M	35K	128
ESXi 虚拟 Edge（8 核，SR-IOV）	版本 3.4 或更低版本： 5 Gbps（1300 字节） 2.5 Gbps (IMIX)	版本 4.0 或更高版本： 9 Gbps（1300 字节） 4 Gbps (IMIX)	800	38400	1.9M	35K	128
KVM 虚拟 Edge（8 核，SR-IOV）	版本 3.4 或更低版本： 3.5 Gbps（1300 字节） 1 Gbps (IMIX)	版本 4.0 或更高版本： 9 Gbps（1300 字节） 3 Gbps (IMIX)	800	38400	1.9M	35K	128


	2 个 vCPU	4 个 vCPU	8 个 vCPU	10 个 vCPU
最小内存 (DRAM)	8 GB	16 GB	32 GB	32 GB
最小存储空间	8 GB	8 GB	16 GB	16 GB
支持的 Hypervisor	软件版本 3.4 或更低版本： ESXi 6.0、6.5U1、6.7U1 KVM Ubuntu 14.04 LTS 或 16.04 软件版本 4.0 及更高版本： ESXi 6.5U1、6.7U1、7.0 KVM Ubuntu 16.04 和 18.04
支持的公有云	AWS、Azure、GCP 和 Alibaba
支持网络 I/O	SR-IOV、VirtIO、VMXNET3
建议的主机设置	CPU 为 2.0 GHz 或更高 CPU 指令集： AES-NI AVX2 或 AVX512 SSE3、SSE4 和 RDTSC 指令集已停用超线程

注：性能衡量指标基于使用 Intel ^® Xeon ^® CPU E5-2683 v4 (2.10 GHz) 的系统。

公有云

表 6. Amazon Web Services (AWS)
AWS 实例类型	c5.large	c5.xlarge	c5.2xlarge	c5.4xlarge
最大吞吐量	100 Mbps（1300 字节） 50 Mbps (IMIX)	200 Mbps（1300 字节） 100 Mbps (IMIX)	1.5 Gpbs（1300 字节） 450 Mbps (IMIX)	4 Gbps（1300 字节） 1 Gbps (IMIX)
最大隧道数	50	400	800	2,000
每秒流数	1,200	2,400	4,800	9,600
最大并发流数	125,000	250,000	550,000	1.9M
最大路由数	35,000	35,000	35,000	35,000
最大分段数	128	128	128	128

注： c5.2xlarge 和 c5.4xlarge 性能和规模数基于正在激活的 AWS 增强型网络（ENA SR-IOV 驱动程序）。

表 7. Microsoft Azure
Azure 虚拟机系列	D2d v4	D4d v4	D8d v4	D16d v4
最大吞吐量	100 Mbps（1300 字节） 50 Mbps (IMIX)	200 Mbps（1300 字节） 100 Mbps (IMIX)	1 Gbps（1300 字节） 450 Mbps (IMIX)	1 Gbps（1300 字节） 450 Mbps (IMIX)
最大隧道数	50	400	800	2000
每秒流数	1,200	2,400	4,800	4,800
最大并发流数	125,000	250,000	550,000	550,000
最大路由数	35,000	35,000	35,000	35,000
最大分段数	128	128	128	128

注：支持 Azure 加速网络，但可用性受限。有关详细信息，请联系您的销售代表。

表 8. Google Cloud Platform
GCP 实例类型	n2-highcpu-4	n2-highcpu-8	n2-highcpu-16
最大吞吐量	850 Mbps（1300 字节） 500 Mbps (IMIX)	4.5 Gbps（1300 字节） 1.6 Gbps (IMIX)	6.5 Gbps（1300 字节） 1.9 Gbps (IMIX)
最大隧道数	50	400	800
每秒流数	1,200	2,400	4,800
最大并发流数	125,000	250,000	550,000
最大路由数	35,000	35,000	35,000
最大分段数	128	128	128

在 VMware SD-WAN Edge 上使用 DPDK

为提高数据包吞吐量性能，VMware SD-WAN Edge 会利用数据平面开发工具包 (Data Plane Development Kit, DPDK) 技术。DPDK 是由 Intel 提供的一组数据平面库和驱动程序，用于将 TCP 数据包处理从操作系统内核卸载到在用户空间中运行的进程，从而提高数据包吞吐量。有关更多详细信息，请参阅 https://www.dpdk.org/。

默认情况下，Edge 硬件型号 620 和更高型号以及所有虚拟 Edge 会在其路由接口上使用 DPDK。Edge 不在其交换接口上使用 DPDK。用户无法为 Edge 接口激活或停用 DPDK。