Tato část popisuje výkon a architekturu škálování zařízení Edge systému VMware SD-WAN. Poskytuje doporučení na základě testů provedených na různých zařízeních Edge konfigurovaných se specifickými kombinacemi služeb. Také vysvětluje výkon a škálování datových bodů a to, jak je používat.

Představení

Testy představují běžné scénáře nasazení za účelem poskytnutí doporučení, která se týkají většiny nasazení. Zde uvedené testovací data nejsou všezahrnující metriky ani limity výkonu nebo škálování. Existují implementace, kde pozorovaný výkon překročí výsledky testu, ale i takové, kde konkrétní služby, extrémně malé velikosti paketů nebo jiné faktory mohou snížit výkon pod výsledky testu.

Zákazníci mohou provádět nezávislé testy sami a výsledky se mohou lišit. Doporučení založená na výsledcích našich testů jsou však pro většinu nasazení adekvátní.

Zařízení VMware SD-WAN Edge

Zařízení VMware SD-WAN Edge jsou bezobslužná zařízení podnikové úrovně, která poskytují bezpečné optimalizované připojení k soukromým, veřejným a hybridním aplikacím, výpočetním a virtualizovaným službám. Zařízení VMware SD-WAN Edge provádějí hloubkové rozpoznávání sledů provozu, měření metrik výkonu transportu na přenosové vrstvě (underlay) a aplikují kvalitu služby na úrovni koncových uživatelů uplatněním vedení linek založených na paketech a nápravami aplikací na vyžádání, a to kromě podpory dalších virtualizovaných síťových služeb.

Testovací metodologie

V tomto pododdílu je podrobně popsán výkon a metodologie testování škálování, která se používá k odvození výsledků.

Metodologie testování výkonu

Metodologie testování pro zařízení Edge používá standardní srovnávací testy RFC 2544 jako architekturu pro provádění testování výkonu propustnosti. Během testování existují specifické změny nastaveného typu použitého provozu a konfigurací, které jsou popsány níže:

  1. Výkon se měří za použití plně funkční topologie overlay sítě SD-WAN (tunely DMPO), aby bylo možné využívat funkce SD-WAN a získat výsledky, které lze použít pro sítě WAN odpovídající velikosti. Testování se provádí za použití stavového provozu, který vytváří více sledů (připojení) a je kombinací známých aplikací. Počet sledů závisí na testovaném modelu platformy. Platformy jsou rozděleny očekávaným agregačním výkonem modelů s výkonem nižším než 1 GB/s a více než 1 GB/s. K úplnému využití a určení maximální propustnosti platforem, u nichž se očekává výkon pod 1 Gb/s, jsou obvykle potřeba stovky sledů. Tisíce toků se používají k využití platforem s výkonem vyšším než 1 Gb/s.

    Profily provozu simulují dvě podmínky síťového provozu:

    • Velký paket, 1300bajtová podmínka.
    • IMIX, kombinace velikostí paketů s průměrnou 417bajtovou podmínkou.

    Tyto profily provozu se používají odděleně k měření maximální propustnosti na jeden profil.

  2. Výsledky výkonu jsou zaznamenávány rychlostí zahození paketu (PDR) 0,01 %. Značka PDR poskytuje realističtější výsledek výkonu, který zohledňuje normální zahazování paketů, ke kterému může dojít v kanálu paketů SD-WAN v zařízení. PDR 0,01 % nemá vliv na prostředí aplikace ani ve scénářích s jednou nasazenou linkou.
    • Testované zařízení je nakonfigurováno s následujícími funkcemi DMPO; šifrování IPsec pomocí AES-128 a SHA1 pro hašování, rozpoznávání aplikací, měření SLA linků a předávání na paket. Pravidla řízení jsou nakonfigurována tak, aby odpovídala veškerému provozu jako provozu s hromadnou/nízkou prioritou, aby se zabránilo spuštění DMPO NACK nebo FEC, což by mohlo nesprávně změnit sledování počtu paketů generátoru provozu.

Výsledky testu

Výsledky výkonu a škálování VMware SD-WAN Edge

Metriky výkonu jsou založeny na výše uvedené metodologii testování.

Výkon přepínaného portu: Zařízení VMware SD-WAN Edge jsou navržena tak, aby mohla být nasazena jako směrovače brány mezi sítěmi LAN a WAN. Zařízení Edge však také nabízejí flexibilitu při plnění různých topologií nasazení. Zařízení SD-WAN Edge kupříkladu mohou mít rozhraní nakonfigurovaná tak, aby fungovala jako přepínané porty, což umožňuje přepínání provozu LAN mezi různými rozhraními sítě LAN bez potřeby externího zařízení.

Zařízení Edge s rozhraními konfigurovanými jako přepínané porty je ideální pro nasazení v malých kancelářích, kde není vyžadována vysoká propustnost, protože další vrstva složitosti potřebná pro přepínání provozu snižuje celkový výkon systému. U většiny nasazení VMware doporučuje používat všechna rozhraní se směrováním.

Poznámka:
  • Maximální propustnost zařízení Edge představuje součet propustnosti napříč všemi rozhraními testového zařízení Edge.
  • Celkový provoz představuje „souhrn“ všech sledů provozu směřujících do a ze zařízení Edge.
Tabulka 1. Fyzická zařízení Edge používající verzi Edge 6.0.0
VMware SD-WAN Edge 510, 510N 510-LTE 520 520V 540 610, 610C, 610N 610-LTE 710 W
Maximální propustnost velkých paketů (1 300 bajtů)
Všechny porty směrovaného režimu 850 Mb/s 850 Mb/s 850 Mb/s 850 Mb/s 1,5 Gb/s 850 Mb/s 850 Mb/s 950 Mb/s
Maximální propustnost internetového provozu (IMIX)
Všechny porty směrovaného režimu 300 Mb/s 300 Mb/s 300 Mb/s 300 Mb/s 650 Mb/s 300 Mb/s 300 Mb/s 350 Mb/s
Všechny porty směrovaného režimu s aktivovanou službou Edge Intelligence. 200 Mb/s 200 Mb/s 200 Mb/s 200 Mb/s 500 Mb/s 200 Mb/s 200 Mb/s 265 Mb/s
Všechny porty se směrovaným režimem s IPS, filtrováním škodlivých IP adres a aktivovanou stavovou bránou firewall 140 Mb/s 140 Mb/s 140 Mb/s 140 Mb/s 350 Mb/s 175 Mb/s 175 Mb/s 300 Mb/s
Všechny porty se směrovaným režimem v rámci služby Edge Intelligence s IPS, filtrováním škodlivých IP adres a aktivovanou stavovou bránou firewall. 140 Mb/s 140 Mb/s 140 Mb/s 140 Mb/s 300 Mb/s 150 Mb/s 150 Mb/s 200 Mb/s
Ostatní vektory škálování
Maximální škálovatelnost tunelu 50 50 50 50 100 50 50 50
Sledy za sekundu 2 400 2 400 2 400 2 400 4 800 2 400 2 400 4 000
Toky za sekundu s aktivovanou službou Edge Intelligence 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 3 200
Maximální počet souběžných sledů 225K 225K 225K 225K 225K 225K 225K 225K
Maximální počet souběžných sledů s aktivovanou službou Edge Intelligence 110K 110K 110K 110K 110K 110K 110K 110K
Maximální počet souběžných sledů s IPS, filtrováním škodlivých IP adres a aktivovanou stavovou bránou firewall. 110K 110K 110K 110K 110K 110K 110K 110K
Maximální počet souběžných sledů s aktivovanou službou Edge Intelligence, IPS, filtrováním škodlivých IP adres a stavovou bránou firewall. 110K 110K 110K 110K 110K 110K 110K 110K
Maximální počet směrů BGP 100 K 100 K 100 K 100 K 100 K 100 K 100 K 110K
Maximální počet segmentů (Maximum Number of Segments) 32 32 32 32 32 32 32 32
Maximální počet položek NAT 225K 225K 225K 225K 225K 225K 225K 225K
Tabulka 2.
VMware SD-WAN Edge 620, 620C, 620N 640, 640C, 640N 680, 680C, 680N 840 2 000 3400, 3400C 3800, 3800C 3810
Maximální propustnost velkých paketů (1 300 bajtů)
Všechny porty směrovaného režimu 1,55 Gb/s 5,5 Gb/s 8,5 Gb/s 6,5 Gb/s 15,5 Gb/s 11 Gb/s 16 Gb/s 16 Gb/s
Maximální propustnost internetového provozu (IMIX)
Všechny porty směrovaného režimu 950 Mb/s 2,2 Gb/s 3,2 Gb/s 2,2 Gb/s 6,2 Gb/s 3,6 Gb/s 6,5 Gb/s 6,5 Gb/s
Všechny porty směrovaného režimu s aktivovanou službou Edge Intelligence. 700 Mb/s 1,0 Gb/s 2,0 Gb/s 1,5 Gb/s 5,0 Gb/s 3,0 Gb/s 5,0 Gb/s 5,0 Gb/s
Všechny porty se směrovaným režimem s IPS a aktivovanou stavovou bránou firewall. 500 Mb/s 700 Mb/s 1,5 Mb/s 1,0 Gb/s 3,5 Gb/s 2,5 Gb/s 4,0 Gb/s 4,0 Gb/s
Všechny porty se směrovaným režimem v rámci služby Edge Intelligence s IPS a aktivovanou stavovou bránou firewall. 450 Mb/s 600 Mb/s 1,5 Gb/s 800 Mb/s 3,5 Gb/s 2,5 Gb/s 4,0 Gb/s 4,0 Gb/s
Ostatní vektory škálování
Maximální škálovatelnost tunelu 100 400 800 400 6 000 4 000 6 000 6 000
Sledy za sekundu 4 800 19 200 19 200 19 200 50 000 38 400 50 000 50 000
Toky za sekundu s aktivovanou službou Edge Intelligence 2 400 9 600 9 600 9 600 25 000 19 200 25 000 25 000
Maximální počet souběžných sledů 460K 1,15 M 1,9 M 1,9 M 1,9 M 1,9 M 3,8 M 3,8 M
Maximální počet souběžných sledů s IPS, filtrováním škodlivých IP adres a aktivovanou stavovou bránou firewall. 230K 460K 960 K 460K 1,9 M 960 K 1,9 M 1,9 M
Maximální počet souběžných sledů s aktivovanou službou Edge Intelligence 230K 460K 960 K 460K 1,0 M 960 K 960 K 960 K
Maximální počet souběžných sledů s aktivovanou službou Edge Intelligence, IPS, filtrováním škodlivých IP adres a stavovou bránou firewall. 230K 460K 960 K 460K 1,0 M 960 K 960 K 960 K
Maximální počet směrů BGP 100 K 100 K 100 K 100 K 100 K 100 K 100 K 100 K
Maximální počet segmentů 128 128 128 128 128 128 128 128
Maximální počet položek NAT 460K 960 K 960 K 960 K 1,9 M 960 K 1,9 M 1,9 M
Poznámka:
  • Výkon velkého paketu (Large Packet) vychází z datové části velkého paketu (1 300 bajtů) s šifrováním AES-128 a zapnutým DPI.
  • Výkon internetového provozu (IMIX) je založen na průměrné velikosti paketu 417bajtové datové části se šifrováním AES-128 a zapnutým DPI.
  • Čísla výkonu služby Edge Intelligence byla měřena 400bajtovou datovou částí.
  • Čísla výkonu IPS (IPS)Stavová brána firewall (Stateful Firewall) byla měřena pomocí nastavení TREX s průměrnou velikostí paketu 400 bajtů.
Důležité: Maximální škálovatelnost tunelu je chápána jako celkový počet tunelů, které může model Edge vytvořit najednou u všech ostatních lokalit. Maximální počet tunelů, které může Edge zřídit s jiným Edge nebo bránou je 16 bez ohledu na model nebo typ Edge. Každá veřejná linka WAN, která zařízení Edge používá, vytvoří tunel s každou linkou WAN, která má zařízení Edge nebo brána druhé strany.

Například: Edge 1 s veřejnými linkami WAN A, B, C a D se připojí k Edge 2 s veřejnými linkami WAN E, F, G a H. Link WAN A od Edge 1 vytvoří tunel s každým z linků WAN E, F, G a H Edge 2 pro celkem 4 tunely pro link WAN A do Edge 2. To platí pro další linky WAN zařízení Edge 1 B, C a D. Každý vytvoří tunely se čtyřmi veřejnými linkami WAN zařízení Edge 2, a čtyři linky WAN se 4 tunely mají za následek, že zařízení Edge 1 má celkem 16 tunelů k zařízení Edge 2. V tomto příkladu nelze mezi dvěma Edge navázat žádná další tunelová propojení, pokud je k Edge přidána další linka WAN, jelikož bylo dosaženo maximálního počtu.

Tip: V clusteru může být nasazeno více zařízení Edge SD-WAN pro několika gigabitový výkon.
Tabulka 3. Maximální propustnost Edge, když je VNF brány firewall aktivně zřetězována:
Model Edge 520V 620, 620C, 620N 640, 640C, 640N 680, 680C, 680N 840 3400, 3400C 3800, 3800C 3810
Max. Propustnost s FW VNF (1300bajtová) 100 Mb/s 300 Mb/s 600 Mb/s 1 Gb/s 1 Gb/s 2 Gb/s 3 Gb/s 3 Gb/s
Tabulka 4. Vylepšená funkčnost linky s vysokou dostupností (HA)
Model Edge 510, 510N 510-LTE 520, 520v 540 610, 610C, 610N 610-LTE 710 W
Maximální propustnost (IMIX) v rámci vylepšené linky s vysokou dostupností (HA) 220 Mb/s 220 Mb/s 220 Mb/s 480 Mb/s 220 Mb/s 220 Mb/s 260 Mb/s
Model Edge 620, 620C, 620N 640, 640C, 640N 680, 680C, 680N 840 2 000 3400, 3400C 3800, 3800C 3810
Maximální propustnost (IMIX) v rámci vylepšené linky s vysokou dostupností (HA) 700 Mb/s 1 Gb/s 2 Gb/s 1 Gb/s 4 Gb/s 2,5 Gb/s 5 Gb/s 5 Gb/s
Poznámka: Výchozí rozhraní HA (GE1) je přibližně 800 Mb/s pro modely Edge 510, 610 a 620. Ve verzi 5.2 a novějších lze jako rozhraní HA použít jakékoli rozhraní Edge, včetně rozhraní 10G.
Důležité: Výkon s aktivovanou funkcí Edge Intelligence (Performance with Edge Intelligence activated):
  • Dochází ke snížení výkonu až o 20 %, pokud je aktivována analytika.
  • Kapacita toku je zmenšena o polovinu, když je aktivována analýza, protože je pro analýzu potřeba paměť a kapacita zpracování navíc.

Čísla škálování Edge nezávislá na platformě

Čísla škálování Edge uvedená v následující tabulce jsou nezávislá na platformě a jsou platná pro všechny modely Edge, hardwarové i virtuální.
Poznámka: Uvedená maximální hodnota pro každou funkci představuje podporované limity, které byly testovány a ověřeny ze strany VMware. V některých případech mohou zákazníci překročit hodnoty vyšší, než jsou uvedeny v tabulce. Pokud zákazník překročí publikovanou maximální hodnotu, prostředí může fungovat, ale VMware nemůže zaručit, že bude.
Funkce Podporované číslo
IPv4 IPv6
Maximální počet pravidel předávání portů pro jeden segment 128 128
Maximální počet pravidel předávání portů v 16 segmentech 128 128
Maximální počet pravidel předávání portů v 128 segmentech 128 128
Maximální počet pravidel odchozí brány firewall v jednom segmentu 2040 2040
Maximální počet pravidel odchozí brány firewall v 16 segmentech 2040 2040
Maximální počet pravidel odchozí brány firewall v 128 segmentech 2040 2040
Maximální počet pravidel 1:1 NAT na jednom segmentu 128 128
Maximální počet pravidel 1:1 NAT v 16 segmentech 128 128
Maximální počet pravidel 1:1 NAT v 128 segmentech 128 128
Maximální počet pravidel NAT na straně LAN pro jeden segment 256
Maximální počet pravidel NAT na straně LAN v 16 segmentech 256
Maximální počet pravidel NAT na straně LAN v 128 segmentech 256
Maximální počet skupin objektů (1000 pravidel řízení, každé pravidlo řízení je přiřazeno jedné skupině objektů, každá skupina objektů podporuje 255 skupin adres)  1000 1000

Virtuální zařízení Edge

Tabulka 5. Privátní cloud (hypervizory)
Zařízení Edge Maximální propustnost Maximální počet tunelů Sledy za sekundu Maximální počet souběžných sledů Maximální počet směrů Maximální počet segmentů
Virtuální zařízení Edge ESXi (2jádrové, VMXNET3)

1,5 Gb/s (1 300bajtové)

900 Mb/s (IMIX)

50 2400 240 K 35 K 128
Virtuální zařízení Edge KVM (2jádrové, Linux Bridge)

800 Mb/s (1 300bajtové)

250 Mb/s (IMIX)

50 2400 240 K 35 K 128
Virtuální zařízení Edge KVM (2jádrové, SR-IOV)

1,5 Gb/s (1 300bajtové)

900 Mb/s (IMIX)

50 2400 240 K 35 K 128
Virtuální zařízení Edge ESXi (4jádrové, VMXNET3)

4 Gb/s (1300bajtové)

1,5 Gb/s (IMIX)

400 4800 480 K 35 K 128
Virtuální zařízení Edge ESXi (4jádrové, SR-IOV)

5 Gb/s (1300bajtové)

1,5 Gb/s (IMIX)

400 4800 480 K 35 K 128
Virtuální zařízení Edge KVM (4jádrové, Linux Bridge)

1 Gb/s (1300bajtové)

350 Mb/s (IMIX)

400 4800 480 K 35 K 128
Virtuální zařízení Edge KVM (4jádrové, SR-IOV)

4 Gb/s (1300bajtové)

1,5 Gb/s (IMIX)

400 4800 480 K 35 K 128
Virtuální zařízení Edge ESXi (8jádrové, VMXNET3)

6 Gb/s (1300bajtové)

2 Gb/s (IMIX)

800 28 800 1,9 M 35 K 128
Virtuální zařízení Edge ESXi (8jádrové, SR-IOV)

6 Gb/s (1300bajtové)

3 Gb/s (IMIX)

800 28 800 1,9 M 35 K 128
Virtuální zařízení Edge KVM (8jádrové, SR-IOV)

6,5 Gb/s (1300bajtové)

3,2 Gb/s (IMIX)

800 28 800 1,9 M 35 K 128
2 vCPU 4 vCPU 8 vCPU 10 vCPU
Minimální paměť (DRAM) 8 GB 16 GB 32 GB 32 GB
Minimální úložiště 8 GB 8 GB 16 GB 16 GB
Podporované hypervizory

Verze softwaru 4.0 a vyšší:

  • ESXi 6.5U1, 6.7U1, 7.0
  • KVM Ubuntu 16.04 a 18.04
Podporovaný veřejný cloud AWS, Azure, GCP a Alibaba
Podpora sítě I/O SR-IOV, VirtIO, VMXNET3
Doporučená nastavení hostitele

CPU na frekvenci 2,0 GHz nebo vyšší

Konfigurace procesoru:

  • Aktivováno AES-NI.
  • Úspora energie deaktivována
  • Funkce turbo procesoru aktivována
  • Hyperthreading byl deaktivován
  • Minimální sady instrukcí: SSE3, SSE4 a RDTSC.
  • Doporučené sady instrukcí: AVX2 nebo AVX512
Požadovaná nastavení VMware ESXi:
  • Vyhrazení procesoru: Maximum
  • Sdílení procesoru: Vysoké
  • Vyhrazení paměti: Maximum
  • Citlivost na latenci: Vysoká
Poznámka: Metriky výkonu jsou založeny na systému s využitím procesoru Intel ® Xeon ® E5-2683 v4 při 2,10 Ghz (AES-NI).

Veřejný cloud

Tabulka 6. Amazon Web Services (AWS)
Typ instance AWS c5.large c5.xlarge c5.2xlarge c5.4xlarge
Maximální propustnost

100 Mb/s (1300bajtové)

50 Mb/s (IMIX)

200 Mb/s (1300bajtové)

100 Mb/s (IMIX)

1,5 Gb/s (1 300bajtové)

450 Mb/s (IMIX)

4 Gb/s (1300bajtové)

1 Gb/s (IMIX)

Maximální počet tunelů 50 400 800 2 000
Sledy za sekundu 1 200 2 400 4 800 9 600
Maximální počet souběžných sledů 125 000 250 000 550 000 1,9 M
Maximální počet směrů 35 000 35 000 35 000 35 000
Maximální počet segmentů 128 128 128 128
Poznámka: Výkon a škálování c5.2xlarge a c5.4xlarge jsou založeny na službě AWS Enhanced Networking (ovladače ENA SR-IOV), která je „aktivována“.
Tabulka 7. Microsoft Azure (bez zrychleného připojení)
Řady virtuálních počítačů Azure D2d v4 D4d v4 D8d v4 D16d v4
Maximální propustnost

100 Mb/s (1300bajtové)

50 Mb/s (IMIX)

200 Mb/s (1300bajtové)

100 Mb/s (IMIX)

1 Gb/s (1300bajtové)

450 Mb/s (IMIX)

1 Gb/s (1300bajtové)

450 Mb/s (IMIX)

Maximální počet tunelů 50 400 800 2 000
Sledy za sekundu 1 200 2 400 4 800 4 800
Maximální počet souběžných sledů 125 000 250 000 550 000 550 000
Maximální počet směrů 35 000 35 000 35 000 35 000
Maximální počet segmentů 128 128 128 128
Tabulka 8. Microsoft Azure (se zrychleným připojením)
Řady virtuálních počítačů Azure Ds3 v2 Ds4 v2 Ds5 v2 D4d v5 D8d v5 D16d v5
Maximální propustnost

2,5 Gb/s (1 300bajtové)

1,5 Gb/s (IMIX)

5,3 Gb/s (1 300bajtové)

2,7 Gb/s (IMIX)

6,5 Gb/s (1300bajtové)

3,1 Gb/s (IMIX)

4,5 Gb/s (1300bajtové)

1,3 Gb/s (IMIX)

6,3 Gb/s (1 300bajtové)

2,7 Gb/s (IMIX)

6,4 Gb/s (1 300bajtové)

2,9 Gb/s (IMIX)
Maximální počet tunelů 400 800 2 000 400 800 2 000
Sledy za sekundu 2 400 4 800 4 800 2 400 4 800 4 800
Maximální počet souběžných sledů 250 000 550 000 550 000 250 000 550 000 550 000
Maximální počet směrů 35 000 35 000 35 000 35 000 35 000 35 000
Maximální počet segmentů 128 128 128 128 128 128
Poznámka:
  • Funkce Azure Accelerated Networking je podporována pouze od verze 5.4.0.
  • Funkce Accelerated Networking je podporována pouze u síťových adaptérů Connect-X4 a Connect-X5.
Tabulka 9. Google Cloud Platform
Typ instance GCP n2-highcpu-4 n2-highcpu-8 n2-highcpu-16
Maximální propustnost

850 Mb/s (1300bajtové)

500 Mb/s (IMIX)

4,5 Gb/s (1300bajtové)

1,6 Gb/s (IMIX)

6,5 Gb/s (1300bajtové)

1,9 Gb/s (IMIX)

Maximální počet tunelů 50 400 800
Sledy za sekundu 1 200 2 400 4 800
Maximální počet souběžných sledů 125 000 250 000 550 000
Maximální počet směrů 35 000 35 000 35 000
Maximální počet segmentů 128 128 128

Použití DPDK na zařízeních VMware SD-WAN Edge

Kvůli lepší propustnosti paketů zařízení VMware SD-WAN Edge používají technologii DPDK (Data Plane Development Kit). DPDK je sada knihoven a ovladačů datových rovin od společnosti Intel, s cílem přenést zpracování paketů TCP z jádra operačního systému do procesů běžících v uživatelském prostoru, což vede k vyšší propustnosti paketů. Další podrobnosti najdete na stránkách https://www.dpdk.org/.

Hardwarové modely Edge 620 a vyšší a všechna virtuální zařízení Edge používají ve svých směrovaných rozhraních ve výchozím nastavení technologii DPDK. Zařízení Edge nepoužívají technologii DPDK ve svých přepínaných rozhraních. Uživatel nemůže pro určité rozhraní Edge aktivovat ani deaktivovat technologii DPDK.