阿里云为何看不上内核TCP了？
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阿里云为何看不上内核TCP了？
Asgardia
责任编辑：wangkeyue
发布于：2023-08-24 08:37
PConline原创
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前不久，阿里云宣布了一个广泛部署在阿里云的自研用户空间TCP堆栈LUNA，并发表论文《Deploying User-space TCP at Cloud Scale with LUNA》。该论文被USENIX年度技术大会收录。 阿里云为何看不上内核TCP了？ 如今，TCP仍然是许多现代大型数据中心的主力协议。然而，由于硬件(例如，100Gbps链路速度网络)和软件(例如，Intel DPDK支持)的进步，对性能的要求越来越高，使得基于内核的TCP堆栈不再是一个有利的选择。在过去的十年中，多方提出了各种用户栈TCP栈，这些栈提供了“一切如常”的TCP支持，并显著提高了性能。但阿里云认为，这些既有解决方案在实际应用中可能不能很好地发挥作用，尤其是在进行大规模部署时。 阿里云介绍，首先，这些栈通常使用单独的线程进行应用程序逻辑和TCP处理(例如，IX和mTCP)，从而导致高通信开销并影响阿里云的服务水平目标(Service Level Objectives, SLO)。其次，这些解决方案通常遵循基于副本的内存模型(例如mTCP和VPP)，这加剧了内存带宽瓶颈。第三，现有的解决方案需要网卡的专有所有权，从而阻止了对内核流量的遗留支持。 对此，阿里云存储团队自主研发了名为“Luna”的TCP用户态网络。通过核间资源不共享、数据链路分层融合、全栈零拷贝，Luna极大提高了存储性能、降低存储延迟，可在超大规模的前提下承载不同的应用负载, 覆盖低延迟、高吞吐、高并发等多种复杂场景。 在相同负载下，Luna的延迟比内核TCP降低了55% 以上，吞吐提升了100% ，尤其在短连接场景下，每秒请求数提升了3.5倍。 在多项创新技术的加持下，阿里云将云盘的IOPS提升了3倍，并不断推出满足用户不同需求的存储产品，包括性能和容量解耦、性能秒级弹性突发的云盘新规格ESSD AutoPL，以及延迟低至40微秒、IOPS高达300万的ESSD PL-X。 |
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