SD-WAN Edge-Leistungs- und -Skalierungsdaten

Einführung

Die Tests stellen gängige Bereitstellungsszenarien dar, um Empfehlungen bereitzustellen, die für die meisten Bereitstellungen gelten. Bei den hierin enthaltenen Testdaten handelt es sich weder um reine Metriken noch um Leistungs- oder Skalierungsgrenzwerte. Es gibt Implementierungen, bei denen die beobachtete Leistung die Testergebnisse überschreitet, und andere, bei denen bestimmte Dienste, extrem kleine Paketgrößen oder andere Faktoren die Leistung unter den Testergebnissen reduzieren können.

Kunden sind eingeladen, unabhängige Tests durchzuführen, wobei die Ergebnisse variieren können. Empfehlungen, die auf unseren Testergebnissen basieren, sind jedoch für die meisten Bereitstellungen geeignet.

VMware SD-WAN Edge

VMware SD-WAN Edges sind Zero-Touch-Appliances der Enterprise-Klasse, die eine sichere, optimierte Konnektivität zu privaten, öffentlichen und hybriden Anwendungen sowie zu Computing- und virtualisierten Diensten bieten. VMware SD-WAN Edges führen eine tiefgreifende Applikationserkennung von Datenverkehrsströmen durch, messen die Leistungsmetriken des Underlay-Transports und wenden eine durchgehende Dienstqualität an, indem sie paketbasierte Link-Steuerung und eine bedarfsgerechte Anwendungsoptimierung anwenden und darüber hinaus andere virtualisierte Netzwerkdienste unterstützen.

Testtopologien für Durchsatzleistung

Abbildung 1. ABBILDUNG 1: Testtopologie des Durchsatzleistungstests für Geräte mit 1 GBit/s oder niedriger

Abbildung 2. ABBILDUNG 2: Testtopologie des Durchsatzleistungstests für Geräte über 1 GBit/s

Testmethoden

In diesem Unterabschnitt werden die Leistungs- und Skalierungstestmethoden beschrieben, die zum Ableiten der Ergebnisse verwendet werden.

Leistungstestmethode

Die Testmethode für Edges verwendet den branchenspezifischen Benchmarking-Standard RFC 2544 als Framework für die Ausführung von Durchsatzleistungstests. Es gibt spezifische Änderungen am verwendeten Datenverkehrstyp und an den Konfigurationen, die während des Testens festgelegt wurden, wie im Folgenden beschrieben:

Die Leistung wird mithilfe einer vollständig funktionsfähigen Testtopologie für SD-WAN-Netzwerk-Overlays (DMPO-Tunnel) gemessen, um die SD-WAN-Funktionen zu nutzen und Ergebnisse zu erhalten, die für die entsprechende Größe von WAN-Netzwerken verwendet werden können. Die Tests werden mithilfe des statusbehafteten Datenverkehrs durchgeführt, der mehrere Flows (Verbindungen) herstellt und eine Kombination bekannter Anwendungen ist. Die Anzahl der Flows hängt vom getesteten Plattformmodell ab. Plattformen werden durch die erwartete Gesamtleistung von unter 1 GBit/s und Modellen mit mehr als 1 GBit/s geteilt. In der Regel werden Hunderte von Flows benötigt, um den maximalen Durchsatz der Plattformen, die voraussichtlich unter 1 GBit/s ausgeführt werden, vollständig auszuführen, und Tausende von Flows werden verwendet, um Plattformen mit mehr als 1 GBit/s auszuführen.
Die Datenverkehrsprofile simulieren zwei Bedingungen des Netzwerkdatenverkehrs:
- Großes Paket, eine 1300-Byte-Bedingung.
- IMIX, eine Kombination aus Paketgrößen, die durchschnittliche 417-Byte-Bedingungen aufweisen.
Diese Datenverkehrsprofile werden separat verwendet, um den maximalen Durchsatz pro Profil zu messen.
Die Leistungsergebnisse werden mit einer Paketverlustrate (PDR) von 0,01 % aufgezeichnet. Das PDR-Zeichen bietet ein realistischeres Leistungsergebnis, das normale verworfene Pakete aufweist, die innerhalb der SD-WAN-Paket-Pipeline im Gerät auftreten können. Ein PDR von 0,01 % wirkt sich auch in Einzellink-Bereitstellungsszenarien nicht auf die Anwendungserfahrung aus.
- Das zu testende Gerät ist mit den folgenden DMPO-Funktionen konfiguriert: IPsec verschlüsselt mit AES-128 und SHA1 für Hashing, Applikationserkennung, Link-SLA-Messungen, Weiterleitung pro Paket. Die Business Policy ist so konfiguriert, dass der gesamte Datenverkehr mit der Priorität „Massen/Niedrig (Bulk/Low)“ eingestuft wird, um zu verhindern, dass DMPO NACK oder FEC ausgeführt werden und die Paketzählung des Datenverkehrsgenerators nicht ordnungsgemäß verändern.

Testergebnisse

VMware SD-WAN Edge-Leistungs- und -Skalierungsergebnisse

Leistungsmetriken basieren auf der oben beschriebenen Testmethode.

Leistung des geswitchten Ports: VMware SD-WAN Edges sind so konzipiert, dass sie als Gateway-Router zwischen dem LAN und dem WAN bereitgestellt werden. Die Edges bieten jedoch auch die Flexibilität, eine Vielzahl anderer Bereitstellungstopologien zu erfüllen. Beispielsweise können SD-WAN Edges ihre Schnittstellen so konfigurieren, dass sie als geswitchte Ports betrieben werden, sodass der LAN-Datenverkehr zwischen verschiedenen LAN-Schnittstellen gewechselt werden kann, ohne dass ein externes Gerät benötigt wird.

Ein Edge mit seinen Schnittstellen, die als geswitchte Ports konfiguriert sind, eignet sich ideal für kleine Office-Bereitstellungen, bei denen kein hoher Durchsatz erforderlich ist, da die zusätzliche Komplexitätsschicht, die für die Handhabung von Datenverkehrswechseln erforderlich ist, die Gesamtleistung des Systems reduziert. Für die meisten Bereitstellungen empfiehlt VMware die Verwendung aller gerouteten Schnittstellen.

Hinweis:

Der maximale Durchsatz des Edge-Geräts ist die Summe des Durchsatzes für alle Schnittstellen des zu testenden Edge.
Der gesamter Datenverkehr ist das „Aggregat“ aller Datenverkehrsströme, die zu und von einem Edge-Gerät geleitet werden.

Tabelle 1. Physische Edge-Appliances
VMware SD-WAN Edge	510, 510N	510-LTE	520	520V	540	610, 610C, 610N	610-LTE	620, 620C, 620N
Maximaler Durchsatz großes Paket (1300 Byte)
Gerouteter Modus – Alle Ports	350 Mbit/s	350 Mbit/s	350 Mbit/s	350 Mbit/s	1 Gbit/s	350 Mbit/s	350 Mbit/s	1,5 Gbit/s
Geswitchter Modus – Alle Ports	200 Mbit/s	200 Mbit/s	200 Mbit/s	200 Mbit/s	650 Mbit/s	300 Mbit/s	300 Mbit/s	700 Mbit/s
Maximaler Durchsatz des Internetdatenverkehrs (IMIX)
Gerouteter Modus – Alle Ports	200 Mbit/s	200 Mbit/s	200 Mbit/s	200 Mbit/s	500 Mbit/s	200 Mbit/s	200 Mbit/s	750 Mbit/s
Gerouteter Modus – Alle Ports mit aktivierter Edge Network Intelligence.	200 Mbit/s	200 Mbit/s	200 Mbit/s	200 Mbit/s	400 Mbit/s	200 Mbit/s	200 Mbit/s	600 Mbit/s
Gerouteter Modus – Alle Ports mit aktiviertem IPS und aktivierter statusbehafteter Firewall.	140 MBit/s	140 MBit/s	140 MBit/s	140 MBit/s	350 Mbit/s	150 Mbit/s	150 Mbit/s	500 Mbit/s
Geswitchter Modus – Alle Ports	80 Mbit/s	80 Mbit/s	80 Mbit/s	80 Mbit/s	200 Mbit/s	150 Mbit/s	150 Mbit/s	250 Mbit/s
Andere Skalierungsvektoren
Maximale Tunnelskalierung	50	50	50	50	100	50	50	100
Flows pro Sekunde	2.400	2.400	2.400	2.400	4.800	2.400	2.400	4.800
Flows pro Sekunde mit aktivierter Edge Network Intelligence	1.200	1.200	1.200	1.200	2.400	1.200	1.200	2.400
Maximale gleichzeitige Flows	240K	240K	240K	240K	480K	240K	240K	480K
Maximale Anzahl gleichzeitiger Flows mit aktivierter Edge Network Intelligence	120K	120K	120K	120K	240K	120K	120K	240K
Maximale Anzahl der Routen	100K	100K	100K	100K	100K	100K	100K	100K
Maximale Anzahl an Segmenten	128	128	128	128	128	128	128	128
Maximale Anzahl von NAT-Einträgen	80K	80K	80K	80K	150K	80K	80K	150K

Tabelle 2.
VMware SD-WAN Edge	640, 640C, 640N	680, 680C, 680N	840	2000	3400, 3400C	3800, 3800C	3810
Maximaler Durchsatz großes Paket (1300 Byte)
Gerouteter Modus – Alle Ports	3 Gbit/s	6 Gbit/s	4 Gbit/s	10 Gbit/s	7 Gbit/s	10 Gbit/s	10 Gbit/s
Geswitchter Modus – Alle Ports	1 Gbit/s	1 Gbit/s	1 Gbit/s	1,2 Gbit/s	1,2 Gbit/s	1,2 Gbit/s	1,2 Gbit/s
Maximaler Durchsatz des Internetdatenverkehrs (IMIX)
Gerouteter Modus – Alle Ports	1 Gbit/s	2 Gbit/s	1,5 Gbit/s	5 Gbit/s	2,5 Gbit/s	5 Gbit/s	5 Gbit/s
Gerouteter Modus – Alle Ports mit aktivierter Edge Network Intelligence.	800 Mbit/s	1,6 GBit/s	1,2 Gbit/s	4 Gbit/s	2 Gbit/s	4 Gbit/s	4 Gbit/s
Gerouteter Modus – Alle Ports mit aktiviertem IPS und aktivierter statusbehafteter Firewall	700 Mbit/s	1,5 MBit/s	1 Gbit/s	3,5 GBit/s	1,7 GBit/s	3,5 GBit/s	3,5 GBit/s
Geswitchter Modus – Alle Ports	350 Mbit/s	350 Mbit/s	350 Mbit/s	350 Mbit/s	900 Mbit/s	900 Mbit/s	900 Mbit/s
Andere Skalierungsvektoren
Maximale Tunnelskalierung	400	800	400	6.000	4.000	6.000	6.000
Flows pro Sekunde	19.200	19.200	19.200	38.400	38.400	38.400	38.400
Flows pro Sekunde mit aktivierter Edge Network Intelligence	9.600	9.600	9.600	19.200	19.200	19.200	19.200
Maximale gleichzeitige Flows	1,9 M	1,9 M	1,9 M	3,8 M	1,9 M	3,8 M	3,8 M
Maximale Anzahl gleichzeitiger Flows mit aktivierter Edge Network Intelligence	960K	960K	960K	960K	960K	960K	960K
Maximale Anzahl der Routen	100K	100K	100K	100K	100K	100K	100K
Maximale Anzahl an Segmenten	128	128	128	128	128	128	128
Maximale Anzahl von NAT-Einträgen	650K	650K	650K	960K	960K	960K	960K

Hinweis:

Die Großes Paket-Leistung basiert auf einer Nutzlast für große Pakete (1300 Byte) mit AES-128-Verschlüsselung und aktiviertem DPI.
Die Internetdatenverkehr (IMIX)-Leistung basiert auf einer durchschnittlichen Paketgröße von 417-Byte-Nutzlast mit AES-128-Verschlüsselung und aktiviertem DPI.
Die Leistungszahlen von Edge Network Intelligence wurden mit einer 400-Byte-Nutzlast gemessen.
Die Leistungszahlen des IPS und der Statusbehafteten Firewall wurden mit einer durchschnittlichen Paketgröße von 417 Byte und aktivierter AES-128-Verschlüsselung und Deep Packet Inspection (DPI) gemessen.

Wichtig: Mit der maximalen Tunnelskalierung ist die Gesamtanzahl von Tunneln gemeint, die ein Edge-Modell gleichzeitig mit allen anderen Sites einrichten kann. Die maximale Anzahl an Tunneln zwischen einem Edge und einem anderen Edge bzw. Gateway beträgt unabhängig vom Edge-Modell oder ‑Typ 16. Jeder öffentliche WAN-Link, der von einem Edge verwendet wird, richtet einen Tunnel mit jedem WAN-Link ein, über den der Peer-Edge oder das Gateway verfügt.

Beispiel: Edge 1 mit den öffentlichen WAN-Links A, B, C und D stellt eine Verbindung mit Edge 2 mit den öffentlichen WAN-Links E, F, G und H her. Der WAN-Link A von Edge 1 richtet einen Tunnel mit jedem der WAN-Links E, F, G und H von Edge 2 ein, sodass sich insgesamt vier Tunnel für den WAN-Link A zu Edge 2 ergeben. Das Gleiche gilt für die anderen WAN-Links B, C und D von Edge 1. Jeder Link richtet Tunnel mit den vier öffentlichen WAN-Links von Edge 2 ein, sodass Edge 1 über insgesamt 16 Tunnel zu Edge 2 verfügt (vier WAN-Links mit jeweils 4 Tunneln). In diesem Beispiel können keine zusätzlichen Tunnel zwischen den beiden Edges eingerichtet werden, wenn einem der Edges ein zusätzlicher WAN-Link hinzugefügt wird, da die maximale Zahl erreicht ist.

Tipp: Für die Multi-Gigabit-Leistung können mehrere SD-WAN Edges in einem Cluster bereitgestellt werden.

Tabelle 3. Maximaler Edge-Durchsatz bei Aktivierung einer Firewall-VNF:
Edge-Modell	520V	620, 620C, 620N	640, 640C, 640N	680, 680C, 680N	840	3400, 3400C	3800, 3800C	3810
Max. Durchsatz mit FW-VNF (1300 Byte)	100 Mbit/s	300 Mbit/s	600 Mbit/s	1 Gbit/s	1 Gbit/s	2 Gbit/s	3 Gbit/s	3 Gbit/s

Tabelle 4. Leistung für erweiterten Hochverfügbarkeits (HA)-Link
Edge-Modell	510, 510N	510-LTE	520, 520v	610, 610C, 610N	610-LTE	620, 620C, 620N
Maximaler Durchsatz (IMIX) über erweiterten HA-Link	200 Mbit/s	200 Mbit/s	100 Mbit/s	200 Mbit/s	200 Mbit/s	500 Mbit/s


Edge-Modell	640, 640C, 640N	680, 680C, 680N	840	2000	3400, 3400C	3800, 3800C	3810
Maximaler Durchsatz (IMIX) über erweiterten HA-Link	800 Mbit/s	800 Mbit/s	800 Mbit/s	800 Mbit/s	800 Mbit/s	800 Mbit/s	800 Mbit/s

Wichtig: Leistung bei aktivierter Edge Network Intelligence:

Wenn die Analysefunktion aktiviert ist, wirkt sich dies auf die Leistung um bis zu 20 % aus.
Die Flow-Kapazität wird um die Hälfte reduziert, wenn die Analyse aufgrund des zusätzlichen Speicher- und Verarbeitungsbedarfs für die Analyse aktiviert ist.

Plattformunabhängige Edge-Skalierungsnummern

Die in der folgenden Tabelle aufgeführten Edge-Skalierungsnummern sind plattformunabhängig und gelten für alle Hardware- und virtuellen Edge-Modelle.

Hinweis: Der aufgelistete Maximalwert für jede Funktion stellt die unterstützten Grenzwerte dar, die von VMware getestet und überprüft wurden. In bestimmten Fällen können Kunden Werte überschreiten, die höher sind als die in der Tabelle angegebenen Werte. Wenn ein Kunde den veröffentlichten Maximalwert überschreitet, wird die Umgebung unter Umständen weiterhin ausgeführt. VMware übernimmt hierfür jedoch keine Garantie.


Funktion	Unterstützte Nummer
Funktion	IPv4	IPv6
Maximale Anzahl der Portweiterleitungsregeln in einem einzelnen Segment	128	128
Maximale Anzahl der Portweiterleitungsregeln in 16 Segmenten	128	128
Maximale Anzahl der Portweiterleitungsregeln in 128 Segmenten	128	128
Maximale Anzahl der ausgehenden Firewallregeln in einem einzelnen Segment	2040	2040
Maximale Anzahl der ausgehenden Firewallregeln in 16 Segmenten	2040	2040
Maximale Anzahl der ausgehenden Firewallregeln in 128 Segmenten	2040	2040
Maximale Anzahl der 1:1-NAT-Regeln in einem einzelnen Segment	128	128
Maximale Anzahl der 1:1-NAT-Regeln in 16 Segmenten	128	128
Maximale Anzahl der 1:1-NAT-Regeln in 128 Segmenten	128	128
Maximale Anzahl LAN-seitiger NAT-Regeln in einem einzelnen Segment	256	-
Maximale Anzahl LAN-seitiger NAT-Regeln in 16 Segmenten	256	-
Maximale Anzahl LAN-seitiger NAT-Regeln in 128 Segmenten	256	-
Maximale Anzahl an Objektgruppen (1000 Business Policies, jede Business Policy ist einer Objektgruppe zugewiesen, jede Objektgruppe unterstützt 255 Adressgruppen)	1000	1000

Virtueller Edge

Tabelle 5. Private Cloud (Hypervisoren)
Edge-Gerät	Maximaler Durchsatz		Maximale Anzahl an Tunneln	Flows pro Sekunde	Maximale gleichzeitige Flows	Maximale Anzahl der Routen	Maximale Anzahl an Segmenten
Virtueller ESXi-Edge (2 Kerne, VMXNET3)	2 GBit/s (1300 Byte) 800 MBit/s (IMIX)		50	2400	240K	35K	128
Virtueller KVM-Edge (2 Kerne, Linux-Bridge)	500 MBit/s (1300 Byte) 200 MBit/s (IMIX)		50	2400	240K	35K	128
Virtueller KVM-Edge (2 Kerne, SR-IOV)	1,25 GBit/s (1300 Byte) 600 MBit/s (IMIX)		50	2400	240K	35K	128
Virtueller ESXi-Edge (4 Kerne, VMXNET3)	2 GBit/s (1300 Byte) 1,5 GBit/s (IMIX)		400	19200	1,9 M	35K	128
Virtueller ESXi-Edge (4 Kerne, SR-IOV)	2 GBit/s (1300 Byte) 1,5 GBit/s (IMIX)		400	19200	1,9 M	35K	128
Virtueller KVM-Edge (4 Kerne, Linux-Bridge)	1 GBit/s (1300 Byte) 350 MBit/s (IMIX)		400	4800	480K	35K	128
Virtueller KVM-Edge (4 Kerne, SR-IOV)	2 GBit/s (1300 Byte) 1 MBit/s (IMIX)		400	19200	1,9 M	35K	128
Virtueller ESXi-Edge (8 Kerne, VMXNET3)	5 GBit/s (1300 Byte) 2,5 MBit/s (IMIX)		800	38400	1,9 M	35K	128
Virtueller ESXi-Edge (8 Kerne, SR-IOV)	Version 3.4 oder älter: 5 GBit/s (1300 Byte) 2,5 MBit/s (IMIX)	Version 4.0 oder höher: 9 GBit/s (1300 Byte) 4 MBit/s (IMIX)	800	38400	1,9 M	35K	128
Virtueller KVM-Edge (8 Kerne, SR-IOV)	Version 3.4 oder älter: 3,5 GBit/s (1300 Byte) 1 MBit/s (IMIX)	Version 4.0 oder höher: 9 GBit/s (1300 Byte) 3 MBit/s (IMIX)	800	38400	1,9 M	35K	128


	2 vCPU	4 vCPU	8 vCPU	10 vCPU
Mindestarbeitsspeichergröße (DRAM)	8 GB	16 GB	32 GB	32 GB
Minimaler Speicher	8 GB	8 GB	16 GB	16 GB
Unterstützte Hypervisoren	Softwareversion 3.4 oder älter: ESXi 6.0, 6.5U1, 6.7U1 KVM Ubuntu 14.04 LTS oder 16.04 Softwareversion 4.0 und höher: ESXi 6.5U1, 6.7U1, 7.0 KVM Ubuntu 16.04 und 18.04
Unterstützte Public Cloud	AWS, Azure, GCP und Alibaba
Netzwerk-E/A-Unterstützung	SR-IOV, VirtIO, VMXNET3
Empfohlene Hosteinstellungen	CPUs mit 2,0 GHz oder höher CPU-Befehlssatz: AES-NI AVX2 oder AVX512 Befehlssätze SSE3, SSE4 und RDTSC Hyper-Threading deaktiviert

Hinweis: Die Leistungsmetriken basieren auf einem System mit einer Intel ^® Xeon ^® CPU E5-2683 v4 mit 2,10 GHz.

Public Cloud

Tabelle 6. Amazon Web Services (AWS)
AWS-Instanztyp	c5.large	c5.xlarge	c5.2xlarge	c5.4xlarge
Maximaler Durchsatz	100 MBit/s (1300 Byte) 50 MBit/s (IMIX)	200 MBit/s (1300 Byte) 100 MBit/s (IMIX)	1,5 GBit/s (1300 Byte) 450 MBit/s (IMIX)	4 GBit/s (1300 Byte) 1 MBit/s (IMIX)
Maximale Anzahl von Tunneln	50	400	800	2000
Flows pro Sekunde	1.200	2.400	4.800	9.600
Maximale gleichzeitige Flows	125.000	250.000	550.000	1,9 M
Maximale Anzahl der Routen	35.000	35.000	35.000	35.000
Maximale Anzahl an Segmenten	128	128	128	128

Hinweis: Die Leistungs- und Skalierungszahlen für c5.2xlarge und c5.4xlarge basieren darauf, dass AWS Enhanced Networking (ENA SR-IOV-Treiber) „aktiviert“ ist.

Tabelle 7. Microsoft Azure
Azure-VM-Serie	D2d v4	D4d v4	D8d v4	D16d v4
Maximaler Durchsatz	100 MBit/s (1300 Byte) 50 MBit/s (IMIX)	200 MBit/s (1300 Byte) 100 MBit/s (IMIX)	1 GBit/s (1300 Byte) 450 MBit/s (IMIX)	1 GBit/s (1300 Byte) 450 MBit/s (IMIX)
Maximale Anzahl von Tunneln	50	400	800	2000
Flows pro Sekunde	1.200	2.400	4.800	4.800
Maximale gleichzeitige Flows	125.000	250.000	550.000	550.000
Maximale Anzahl der Routen	35.000	35.000	35.000	35.000
Maximale Anzahl an Segmenten	128	128	128	128

Hinweis: Azure Accelerated Networking wird mit einer begrenzten Verfügbarkeit unterstützt. Weitere Informationen erhalten Sie von Ihrem Vertriebsmitarbeiter.

Tabelle 8. Google Cloud Platform
GCP-Instanztyp	n2-highcpu-4	n2-highcpu-8	n2-highcpu-16
Maximaler Durchsatz	850 MBit/s (1300 Byte) 500 MBit/s (IMIX)	4,5 GBit/s (1300 Byte) 1,6 GBit/s (IMIX)	6,5 GBit/s (1300 Byte) 1,9 GBit/s (IMIX)
Maximale Anzahl von Tunneln	50	400	800
Flows pro Sekunde	1.200	2.400	4.800
Maximale gleichzeitige Flows	125.000	250.000	550.000
Maximale Anzahl der Routen	35.000	35.000	35.000
Maximale Anzahl an Segmenten	128	128	128

Verwendung von DPDK auf VMware SD-WAN Edges

Um die Leistung des Paketdurchsatzes zu verbessern, nutzen VMware SD-WAN Edges die Vorteile der DPDK-Technologie (Data Plane Development Kit). Bei DPDK handelt es sich um eine Reihe von Data-Plane-Bibliotheken und ‑Treibern, die von Intel bereitgestellt werden, um die TCP-Paketverarbeitung vom Betriebssystem-Kernel auf Prozesse zu verlagern, die im Userspace ausgeführt werden, was zu einem höheren Paketdurchsatz führt. Weitere Einzelheiten finden Sie unter https://www.dpdk.org/.

Edge-Hardware der Modelle 620 und höher sowie alle virtuellen Edges verwenden DPDK standardmäßig auf ihren gerouteten Schnittstellen. Edges verwenden DPDK nicht auf ihren geswitchten Schnittstellen. Ein Benutzer kann DPDK für eine Edge-Schnittstelle nicht aktivieren oder deaktivieren.