Требования к размещению latency-sensitive VNF

Общие положения

Платформа обязана обеспечивать специализированный режим размещения виртуальных сетевых функций (VNF), чувствительных к задержкам (latency-sensitive), включая, но не ограничиваясь:

  • vBSC (виртуальный контроллер базовых станций)

  • vRNC (виртуальный контроллер радиосети)

  • иные компоненты инфраструктуры реального времени

Критические требования к среде выполнения: * детерминированная планировка вычислительных ресурсов * минимальные и предсказуемые значения задержек (latency) * низкий уровень джиттера (вариаций задержки) * отсутствие жесткой привязки к конкретной реализации ядра ОС

Механизмы размещения в OpenStack

Платформа на базе OpenStack реализует требования через следующие механизмы:

  1. Контроль размещения ВМ - возможность явного указания целевого хоста - размещение на требуемом, а не на наиболее подходящем хосте - сохранение привязки при автоэвакуации

  2. Классификация ресурсов - домены (host aggregates) - зоны доступности (availability zones) - механизмы affinity и anti-affinity

Ограничения и условия применения

Предупреждение

Реализация режима низких задержек накладывает следующие ограничения:

  • Предварительная подготовка гипервизоров с: - настройками CPU Pinning - выделением изолированных ядер (isolcpus) - настройками HugePages - оптимизацией сетевого стека (SR-IOV, DPDK)

  • Невозможность "горячей" миграции (live migration) без потери свойств

  • Ограниченная совместимость с некоторыми механизмами балансировки

Области применения

Режим детерминированного размещения целесообразно применять для:

  • высокопроизводительных СУБД

  • серверов АСУ ТП (автоматизированных систем управления технологическим процессом)

  • инфраструктуры NFV (Network Functions Virtualization)

  • систем искусственного интеллекта (AI)

  • систем автоматизированного проектирования (CAD/CAM)

  • приложений жесткого реального времени

Ожидаемые эффекты

Применение специализированного размещения позволяет:

  • повысить производительность приложений

  • обеспечить предсказуемость времени отклика

  • гибко управлять резервированием ресурсов

  • эффективно перераспределять вычислительные мощности