Melhorar o desempenho da rede entre instâncias do EC2 com ENA Express
O ENA Express conta com a tecnologia AWS Scalable Reliable Datagram (SRD). SRD é um protocolo de transporte de rede de alta performance que usa roteamento dinâmico para aumentar o throughput e minimizar a latência final. Com o ENA Express, é possível estabelecer a comunicação entre duas instâncias do EC2 na mesma zona de disponibilidade.
Benefícios do ENA Express
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Aumenta a largura de banda máxima que um único fluxo pode usar de 5 Gbps para 25 Gbps na zona de disponibilidade, até o limite agregado da instância.
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Reduz a latência final do tráfego de rede entre instâncias do EC2, especialmente durante períodos de grande carga na rede.
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Detecta e evita caminhos de rede congestionados.
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Executa algumas tarefas diretamente na camada da rede, como a reordenação de pacotes na extremidade receptora e a maioria das retransmissões necessárias. Isso libera a camada de aplicação para outros trabalhos.
nota
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Se a aplicação enviar ou receber um grande volume de pacotes por segundo e precisar otimizar a latência a maioria das vezes, especialmente durante períodos em que não há congestionamento na rede, o Redes avançadas pode ser mais adequado para a sua rede.
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O tráfego do ENA Express não pode ser enviado em sub-redes em uma zona local.
Depois de habilitar o ENA Express para a conexão da interface de rede em uma instância, a instância de envio inicia a comunicação com a instância de recebimento e o SRD detecta se o ENA Express está operando tanto na instância de envio quanto na instância de recebimento. Se o ENA Express estiver operando, a comunicação poderá usar transmissão SRD. Se o ENA Express não estiver operando, a comunicação retornará para a transmissão por ENA padrão.
Durante períodos em que o tráfego de rede é leve, você pode notar um ligeiro aumento na latência de pacote (dezenas de microssegundos) quando o pacote usa o ENA Express. Durante esses períodos, as aplicações que priorizam características específicas de performance de rede podem se beneficiar do ENA Express da seguinte forma:
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Os processos podem se beneficiar do aumento da largura de banda máxima de um único fluxo de 5 Gbps para 25 Gbps na mesma zona de disponibilidade, até o limite da instância agregada. Por exemplo, se um tipo de instância específico for compatível com até 12,5 Gbps, a largura de banda de um único fluxo também será limitada a 12,5 Gbps.
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Processos mais longos devem ter uma latência de cauda reduzida durante períodos de congestionamento da rede.
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Os processos podem se beneficiar de uma distribuição mais suave e padrão dos tempos de resposta da rede.
Tópicos
- Como o ENA Express funciona
- Tipos de instâncias compatíveis com o ENA Express
- Pré-requisitos para instâncias Linux
- Ajustar o desempenho das configurações do ENA Express em instâncias do Linux
- Revisar as configurações do ENA Express para instâncias do EC2
- Definir as configurações do ENA Express para instâncias do EC2
Como o ENA Express funciona
O ENA Express conta com a tecnologia AWS Scalable Reliable Datagram (SRD). O mecanismo distribui pacotes para cada fluxo de rede em diferentes caminhos de rede da AWS e ajusta dinamicamente a distribuição quando detecta sinais de congestionamento. Ele também gerencia a reordenação de pacotes na extremidade receptora.
Para garantir que o ENA Express possa gerenciar o tráfego de rede conforme previsto, as instâncias de envio e recebimento e a comunicação entre elas devem atender a todos os seguintes requisitos:
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Os tipos de instâncias de envio e de recebimento são compatíveis. Para obter mais informações, consulte a tabela Tipos de instâncias compatíveis com o ENA Express.
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As instâncias de envio e de recebimento devem ter o ENA Express configurado. Se houver diferenças na configuração, você pode se deparar com situações em que o tráfego use a transmissão ENA padrão. O cenário a seguir mostra o que pode acontecer.
Cenário: diferenças na configuração
Instância ENA Express habilitado O UDP usa o ENA Express Instância 1 Sim Sim Instância 2 Sim Não Nesse caso, o tráfego TCP entre as duas instâncias pode usar o ENA Express, pois ambas as instâncias o habilitaram. No entanto, como uma das instâncias não usa o ENA Express para tráfego UDP, a comunicação entre essas duas instâncias por UDP usa a transmissão ENA padrão.
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As instâncias de envio e recebimento devem ser executadas na mesma zona de disponibilidade.
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O caminho da rede entre as instâncias não deve incluir caixas de middleware. No momento, o ENA Express não é compatível com caixas de middleware.
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(Somente para instâncias do Linux) Para utilizar todo o potencial da largura de banda, use a versão 2.2.9 ou versões posteriores do driver.
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(Somente para instâncias do Linux) Para produzir métricas, use a versão 2.8 ou versões posteriores do driver.
Se algum requisito não for atendido, as instâncias usarão o protocolo TCP/UDP padrão, mas sem o SRD para comunicação.
Para garantir que o driver de rede da instância esteja configurado para performance ideal, analise as melhores práticas recomendadas para drivers do ENA. Essas práticas recomendadas também se aplicam ao ENA Express. Para obter mais informações, consulte ENA Linux Driver Best Practices and Performance Optimization Guide
nota
O Amazon EC2 se refere à relação entre uma instância e uma interface de rede que está anexada a ela como um anexo. As configurações do ENA Express se aplicam ao anexo. Se a interface de rede for separada da instância, o anexo deixará de existir e as configurações do ENA Express aplicadas a ele não estarão mais em vigor. O mesmo acontece quando uma instância é encerrada, mesmo que a interface de rede permaneça.
Depois de habilitar o ENA Express para os anexos de interface de rede na instância de envio e na instância de recebimento, você pode usar as métricas do ENA Express para ajudar a garantir que as instâncias aproveitem ao máximo as melhorias de desempenho que a tecnologia SRD oferece. Para obter mais informações sobre as métricas do ENA Express, consulte Métricas do ENA Express.
Tipos de instâncias compatíveis com o ENA Express
As guias a seguir mostram os tipos de instância compatíveis com o ENA Express.
Pré-requisitos para instâncias Linux
Para garantir que o ENA Express possa operar de forma eficaz, atualize as configurações da instância do Linux, como mostrado a seguir.
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Se sua instância usar frames jumbo, execute o comando a seguir para definir a unidade máxima de transmissão (MTU) como
8900.[ec2-user ~]$sudo ip link set deveth0mtu8900 -
Aumente o tamanho do anel do receptor (Rx), da seguinte forma:
[ec2-user ~]$ethtool -Gdevicerx 8192 -
Para maximizar a largura de banda do ENA Express, configure seus limites de fila TCP da seguinte forma:
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Defina o limite de fila pequena do TCP para 1 MB ou mais. Isso aumenta a quantidade de dados enfileirados para transmissão em um soquete.
sudo sh -c 'echo1048576> /proc/sys/net/ipv4/tcp_limit_output_bytes' -
Desabilite os limites da fila de bytes no enésimo dispositivo se eles estiverem habilitados para sua distribuição Linux. Fazer isso aumenta os dados enfileirados para transmissão para a fila do dispositivo.
sudo sh -c 'for txq in /sys/class/net/eth0/queues/tx-*; do echo max > ${txq}/byte_queue_limits/limit_min; done'nota
O driver do ENA para a distribuição Amazon Linux desabilita os limites da fila de bytes por padrão.
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Ajustar o desempenho das configurações do ENA Express em instâncias do Linux
Para verificar a configuração da sua instância Linux a fim de extrair a performance ideal do ENA Express, é possível executar o seguinte script que está disponível no repositório do Amazon GitHub:
https://github.com/amzn/amzn-ec2-ena-utilities/blob/main/ena-express/check-ena-express-settings.sh
O script executa uma série de testes e sugere as alterações de configuração recomendadas e necessárias.
