Visão geral da rede acelerada

Este artigo descreve os benefícios, as restrições e as configurações com suporte da Rede Acelerada. A Rede Acelerada permite a virtualização de E/S de raiz única (SR-IOV) em tipos de VMs (máquina virtual) com suporte, melhorando consideravelmente o desempenho da rede. Esse caminho de dados de alto desempenho ignora o host, o que reduz a latência, a tremulação e a utilização da CPU para as cargas de trabalho de rede mais exigentes.

O diagrama a seguir ilustra como duas VMs se comunicam com e sem a Rede Acelerada.

Sem Rede Acelerada , todo o tráfego de rede que entra e sai da VM atravessa o host e o comutador virtual. O comutador virtual fornece toda a aplicação de políticas ao tráfego de rede. As políticas incluem grupos de segurança de rede, listas de controle de acesso, isolamento e outros serviços virtualizados de rede.

Com a Rede Acelerada, o tráfego de rede que chega à interface de rede (NIC) da VM é encaminhado diretamente para a VM. A Rede Acelerada descarrega todas as políticas de rede que o comutador virtual aplicou e as aplica no hardware. Como o hardware aplica políticas, a NIC pode encaminhar o tráfego de rede diretamente para a VM. A NIC ignora o host e o comutador virtual, enquanto mantém todas as políticas aplicadas no host.

Benefícios

A Rede Acelerada tem os benefícios a seguir:

• Menor latência e maior número de pacotes por segundo. A remoção do comutador virtual do caminho de dados elimina o tempo que os pacotes passam no host para o processamento da política. Ele também aumenta o número de pacotes que a VM pode processar.

• Tremulação reduzida. O tempo de processamento do comutador virtual depende da quantidade de política a ser aplicada e da carga de trabalho da CPU que faz o processamento. O descarregamento da imposição de políticas para o hardware remove essa variabilidade entregando pacotes diretamente à VM. O descarregamento também remove a comunicação de host para VM, todas as interrupções de software e todas as alternâncias de contexto.

• Utilização de CPU reduzida. ignorar o comutador virtual no host resulta em menor utilização da CPU para processar o tráfego de rede.

Limitações e restrições

• Os benefícios da Rede Acelerada se aplicam somente à VM que a habilita.

• Para obter melhores resultados, habilite a Rede Acelerada em pelo menos duas VMs na mesma rede virtual do Azure. Esse recurso exerce um impacto mínimo sobre a latência quando você se comunica nas diversas redes virtuais ou se conecta no local.

• Não é possível habilitar a Rede Acelerada em uma VM em execução. A Rede Acelerada em uma VM suportada só pode ser habilitada quando a VM for interrompida e desalocada.

• Não é possível implantar máquinas virtuais (clássicas) com a Rede Acelerada através do Azure Resource Manager.

• A plataforma do Azure não atualiza os drivers de NIC Mellanox na VM. Para VMs que executam Linux e FreeBSD, os clientes são incentivados a permanecer atualizados com as atualizações de kernel mais recentes oferecidas pela distribuição. Para VMs que executam o Windows, os clientes devem aplicar drivers atualizados da página de suporte da Nvidia se algum problema for encontrado posteriormente com o driver entregue com a imagem do Marketplace ou aplicado a uma imagem personalizada.

Regiões com suporte

A Rede Acelerada está disponível em todas as regiões globais do Azure e na Nuvem do Azure Governamental.

Sistemas operacionais com suporte

As versões do Windows a seguir dão suporte à Rede Acelerada:

• Windows Server 2022
• Windows Server 2019 Standard/Datacenter
• Windows Server 2016 Standard/Datacenter
• Windows Server 2012 R2 Standard/Datacenter
• Windows 10, versão 21H2 ou posterior, incluindo o Windows 10 Enterprise multisessão
• Windows 11, incluindo o Windows 11 Enterprise multisession

As seguintes distribuições Linux e FreeBSD do Azure Marketplace dão suporte à Rede Acelerada pronta para uso:

• Ubuntu 14.04 com o kernel linux-azure
• Ubuntu 16.04 ou posterior
• SLES12 SP3 ou posterior
• RHEL 7.4 ou posterior
• CentOS 7.4 ou posterior
• CoreOS Linux
• Debian "Stretch" com kernel de portas traseiras
• Debian "Buster" ou posterior
• Oracle Linux 7.4 e posterior com Kernel Compatível com Red Hat (RHCK)
• Oracle Linux 7.5 e posterior com UEK versão 5
• FreeBSD 10.4, 11.1, 12.0 & 12.0 ou posterior

Instâncias de VM compatíveis

A maioria dos tamanhos de instâncias de VMs de uso geral e otimizadas para computação com duas ou mais vCPUs dá suporte à Rede Acelerada. Em instâncias que suportam hyperthreading, instâncias de VM com quatro ou mais vCPUs dão suporte à Rede Acelerada.

Para verificar se um tamanho de VM dá suporte à Rede Acelerada, confira Tamanhos para máquinas virtuais no Azure.

Você pode consultar diretamente a lista de SKUs de VMs que dão suporte à Rede Acelerada usando o comando az vm list-skus da CLI do Azure:

az vm list-skus \
  --location westus \
  --all true \
  --resource-type virtualMachines \
  --query '[].{size:size, name:name, acceleratedNetworkingEnabled: capabilities[?name==`AcceleratedNetworkingEnabled`].value | [0]}' \
  --output table

Imagens de VM personalizadas

Se você usar uma imagem personalizada que dar suporte à Rede Acelerada, verifique se você tem os drivers necessários para trabalhar com NICs Mellanox ConnectX-3, ConnectX-4 Lx e ConnectX-5 no Azure. A Rede Acelerada também requer configurações de rede que isentam a configuração das funções virtuais nos drivers mlx4_en e mlx5_core.

As imagens com a versão 19.4 ou posterior de cloud-init têm a rede configurada corretamente para dar suporte à Rede Acelerada durante o provisionamento.

sudo mkdir -p /etc/NetworkManager/conf.d
sudo cat > /etc/NetworkManager/conf.d/99-azure-unmanaged-devices.conf <<EOF
# Ignore SR-IOV interface on Azure, since it's transparently bonded
# to the synthetic interface
[keyfile]
unmanaged-devices=driver:mlx4_core;driver:mlx5_core
EOF

sudo mkdir -p /etc/systemd/network
sudo cat > /etc/systemd/network/99-azure-unmanaged-devices.network <<EOF
# Ignore SR-IOV interface on Azure, since it's transparently bonded
# to the synthetic interface
[Match]
Driver=mlx4_en mlx5_en mlx4_core mlx5_core
[Link]
Unmanaged=yes
EOF

sudo mkdir -p /etc/systemd/network
sudo cat > /etc/systemd/network/99-azure-unmanaged-devices.network <<EOF
# Ignore SR-IOV interface on Azure, since it's transparently bonded
# to the synthetic interface
[Match]
Driver=mlx4_en mlx5_en mlx4_core mlx5_core
[Link]
Unmanaged=yes
EOF

Próximas etapas

• Como a rede acelerada funciona em VMs Linux e FreeBSD
• Criar uma VM com Rede Acelerada usando o PowerShell
• Criar uma VM com Rede Acelerada usando a CLI do Azure
• Grupos de posicionamento por proximidade