Netzwerkleistung für ENA-Einstellungen auf Ihrer EC2-Instance überwachen

Der Elastic Network Adapter (ENA)-Treiber veröffentlicht Netzwerkleistungsmetriken aus den Instances, in denen sie aktiviert sind. Sie können diese Metriken verwenden, um Probleme mit der Instance-Performance zu beheben, die richtige Instance-Größe für eine Workload auszuwählen, Skalierungsaktivitäten proaktiv zu planen und Anwendungen zu vergleichen, um zu bestimmen, ob sie die auf einer Instance verfügbare Leistung maximieren.

Amazon EC2 definiert Netzwerkmaxima auf Instance-Ebene, um eine gute Netzwerkerfahrung sicherzustellen, einschließlich einer konsistenten Netzwerkleistung für alle Instance-Größen. AWS stellt für jede Instance Maxima für Folgendes bereit:

Wenn der Netzwerkverkehr für eine Instance ein Maximum überschreitet, formtAWS den Datenverkehr, der das Maximum übersteigt, indem es Netzwerkpakete in die Warteschlange stellt und dann löscht. Mithilfe der Metriken zur Netzwerkleistung können Sie überwachen, wann der Datenverkehr ein Maximum überschreitet. Diese Metriken informieren Sie in Echtzeit über Auswirkungen auf den Netzwerkverkehr und mögliche Probleme mit der Netzwerkleistung.

Voraussetzungen

Metriken für den ENA-Treiber

Der ENA-Treiber liefert die folgenden Metriken in Echtzeit an die Instance. Sie liefern die kumulative Anzahl von Paketen, die seit dem letzten Zurücksetzen des Treibers in jeder Netzwerkschnittstelle in die Warteschlange gestellt oder verworfen wurden.

* Abhängig von der Einstellung für den Fragment-Proxymodus für den ENA-Linux-Treiber v2.13.3 oder höher kann dieses Limit auch ausgehende Fragmentverluste umfassen, die 1 024 PPS für die Netzwerkschnittstelle überschreiten. Wenn der Fragment-Proxymodus für den Linux-Treiber aktiviert ist, umgehen ausgehende Fragment-Drops das normalerweise geltende Limit von 1 024 PPS und werden innerhalb der Standard-PPS-Zulagen gezählt. Der Fragment-Proxymodus ist standardmäßig deaktiviert.

Anzeigen der Netzwerkleistungsmetriken für Ihre -Instance

Welches Verfahren Sie verwenden, hängt vom Betriebssystem der Instance ab.

[ec2-user ~]$ ethtool -S eth0
     bw_in_allowance_exceeded: 0
     bw_out_allowance_exceeded: 0
     pps_allowance_exceeded: 0
     conntrack_allowance_exceeded: 0
     linklocal_allowance_exceeded: 0
     conntrack_allowance_available: 136812

Metriken für ENA Express

ENA Express wird von der AWS Scalable Reliable Datagram (SRD)-Technologie unterstützt. SRD ist ein leistungsstarkes Netzwerktransportprotokoll, das dynamisches Routing verwendet, um den Durchsatz zu erhöhen und die Tail-Latenz zu minimieren. Nachdem Sie ENA Express für die Netzwerkschnittstellen-Anhänge sowohl auf der sendenden als auch auf der empfangenden Instance aktiviert haben, können Sie ENA-Express-Metriken verwenden, um zu helfen sicherzustellen, dass Ihre Instances die Leistungsverbesserungen der SRD-Technologie voll ausschöpfen. Zum Beispiel:

Um eine Liste der Metriken für Ihre Linux Instance anzuzeigen, die für ENA Express gefiltert wurde, führen Sie den folgenden ethtool-Befehl für Ihre Netzwerkschnittstelle aus (hier als eth0 gezeigt). Notieren Sie sich den Wert der ena_srd_mode-Metrik.

[ec2-user ~]$ ethtool -S eth0 | grep ena_srd
NIC statistics:
	ena_srd_mode: 1
	ena_srd_tx_pkts: 0
	ena_srd_eligible_tx_pkts: 0
	ena_srd_rx_pkts: 0
	ena_srd_resource_utilization: 0

Die folgenden Metriken sind für alle Instances verfügbar, für die ENA Express aktiviert ist.

Um zu überprüfen, ob die Paketübertragung SRD verwendet, können Sie die Anzahl der zulässigen Pakete (ena_srd_eligible_tx_pkts-Metrik) mit der Anzahl der übertragenen SRD-Pakete (ena_srd_tx_pkts-Metrik) während eines bestimmten Zeitraums vergleichen.

Ausgehender Verkehr (ausgehende Pakete)

Um sicherzustellen, dass Ihr ausgehender Verkehr SRD wie erwartet verwendet, vergleichen Sie die Anzahl der SRD-fähigen Pakete (ena_srd_eligible_tx_pkts) mit der Anzahl der gesendeten SRD-Pakete (ena_srd_tx_pkts) über einen bestimmten Zeitraum.

Signifikante Unterschiede zwischen der Anzahl der berechtigten Pakete und der Anzahl der gesendeten SRD-Pakete werden häufig durch Probleme mit der Ressourcenauslastung verursacht. Wenn die an die Instance angeschlossene Netzwerkkarte ihre maximalen Ressourcen aufgebraucht hat oder wenn die Pakete das MTU-Limit überschreiten, können berechtigte Pakete nicht über SRD übertragen werden und müssen auf die standardmäßige ENA-Übertragung zurückgreifen. Pakete können auch während Live-Migrationen oder Aktualisierungen des Live-Servers in diese Lücke fallen. Eine zusätzliche Fehlerbehebung ist erforderlich, um die Grundursache zu ermitteln.

Um herauszufinden, welcher Prozentsatz Ihres gesamten ausgehenden Datenverkehrs in einem bestimmten Zeitraum SRD verwendet, vergleichen Sie die Anzahl der gesendeten SRD-Pakete (ena_srd_tx_pkts) mit der Gesamtzahl der Pakete, die während dieser Zeit für die Instance (NetworkPacketOut) gesendet wurden.

Eingehender Verkehr (eingehende Pakete)

Um herauszufinden, welcher Prozentsatz Ihres gesamten eingehenden Datenverkehrs in einem bestimmten Zeitraum SRD verwendet, vergleichen Sie die Anzahl der empfangenen SRD-Pakete (ena_srd_rx_pkts) mit der Gesamtzahl der Pakete, die während dieser Zeit von der Instance (NetworkPacketIn) erhalten wurden.

Ressourcenauslastung

Die Ressourcenauslastung basiert auf der Anzahl der gleichzeitigen SRD-Verbindungen, die eine einzelne Instance zu einem bestimmten Zeitpunkt unterhalten kann. Die Metrik zur Ressourcenauslastung (ena_srd_resource_utilization) verfolgt Ihre aktuelle Auslastung für die Instance. Wenn sich die Auslastung 100 % nähert, können Sie Leistungsproblemen erwarten. ENA Express greift von der SRD auf die standardmäßige ENA-Übertragung zurück und die Wahrscheinlichkeit, dass Pakete verworfen werden, steigt. Eine hohe Ressourcenauslastung ist ein Zeichen dafür, dass es an der Zeit ist, die Instance aufzuskalieren, um die Netzwerkleistung zu verbessern.

Persistenz

Ausgangs- und Eingangsmetriken fallen an, solange ENA Express für die Instance aktiviert ist. Metriken fallen nicht mehr an, wenn ENA Express deaktiviert ist, aber sie bleiben bestehen, solange die Instance noch läuft. Die Metriken werden zurückgesetzt, wenn die Instance neu gestartet oder beendet wird oder wenn die Netzwerkschnittstelle von der Instance getrennt ist.

Metriken zur Netzwerkleistung mit dem DPDK-Treiber für ENA

Die ENA-Treiberversion 2.2.0 und höher unterstützt die Berichterstellung von Netzwerkmetriken. DPDK 20.11 enthält den ENA-Treiber 2.2.0 und ist die erste DPDK-Version, die dieses Feature unterstützt.

Der DPDK-Treiber v25.03 oder höher unterstützt den Fragment-Proxymodus. Wenn der Fragment-Proxymodus für den DPDK-Treiber aktiviert ist, umgehen ausgehende Fragment-Drops das normalerweise geltende Limit von 1 024 PPS und werden innerhalb der Standard-PPS-Zulagen gezählt. Der Fragment-Proxymodus ist standardmäßig deaktiviert.

Sie können eine Beispielanwendung verwenden, um DPDK-Statistiken anzuzeigen. Um eine interaktive Version der Beispielanwendung zu starten, führen Sie den folgenden Befehl aus.

./app/dpdk-testpmd -- -i

In dieser interaktiven Sitzung können Sie einen Befehl eingeben, um erweiterte Statistiken für einen Port abzurufen. Der folgende Beispielbefehl ruft die Statistiken für Port 0 ab.

show port xstats 0

Das Folgende ist ein Beispiel für eine interaktive Sitzung mit der DPDK-Beispielanwendung.

[root@ip-192.0.2.0 build]# ./app/dpdk-testpmd -- -i
        EAL: Detected 4 lcore(s)
        EAL: Detected 1 NUMA nodes
        EAL: Multi-process socket /var/run/dpdk/rte/mp_socket
        EAL: Selected IOVA mode 'PA'
        EAL: Probing VFIO support...
        EAL:   Invalid NUMA socket, default to 0
        EAL:   Invalid NUMA socket, default to 0
        EAL: Probe PCI driver: net_ena (1d0f:ec20) device: 0000:00:06.0
(socket 0)
        EAL: No legacy callbacks, legacy socket not created
        Interactive-mode selected
    
        Port 0: link state change event
        testpmd: create a new mbuf pool <mb_pool_0>: n=171456,
size=2176, socket=0
        testpmd: preferred mempool ops selected: ring_mp_mc
    
        Warning! port-topology=paired and odd forward ports number, the
last port will pair with itself.
    
        Configuring Port 0 (socket 0)
        Port 0: 02:C7:17:A2:60:B1
        Checking link statuses...
        Done
        Error during enabling promiscuous mode for port 0: Operation
not supported - ignore
        testpmd> show port xstats 0
        ###### NIC extended statistics for port 0
        rx_good_packets: 0
        tx_good_packets: 0
        rx_good_bytes: 0
        tx_good_bytes: 0
        rx_missed_errors: 0
        rx_errors: 0
        tx_errors: 0
        rx_mbuf_allocation_errors: 0
        rx_q0_packets: 0
        rx_q0_bytes: 0
        rx_q0_errors: 0
        tx_q0_packets: 0
        tx_q0_bytes: 0
        wd_expired: 0
        dev_start: 1
        dev_stop: 0
        tx_drops: 0
        bw_in_allowance_exceeded: 0
        bw_out_allowance_exceeded: 0
        pps_allowance_exceeded: 0
        conntrack_allowance_exceeded: 0
        linklocal_allowance_exceeded: 0
        rx_q0_cnt: 0
        rx_q0_bytes: 0
        rx_q0_refill_partial: 0
        rx_q0_bad_csum: 0
        rx_q0_mbuf_alloc_fail: 0
        rx_q0_bad_desc_num: 0
        rx_q0_bad_req_id: 0
        tx_q0_cnt: 0
        tx_q0_bytes: 0
        tx_q0_prepare_ctx_err: 0
        tx_q0_linearize: 0
        tx_q0_linearize_failed: 0
        tx_q0_tx_poll: 0
        tx_q0_doorbells: 0
        tx_q0_bad_req_id: 0
        tx_q0_available_desc: 1023
        testpmd>

Weitere Informationen über die Beispielanwendung und deren Verwendung zum Abrufen erweiterter Statistiken. Siehe Testpmd Application User Guide (Testpmd-Anwendungs-Benutzerhandbuch) in der DPDK-Dokumentation.

Metriken für Instances, die FreeBSD ausführen

Ab Version 2.3.0 unterstützt der ENA-FreeBSD-Treiber das Sammeln von Netzwerkleistungsmetriken auf Instances, auf denen FreeBSD ausgeführt wird. Um die Erfassung von FreeBSD-Metriken zu aktivieren, geben Sie den folgenden Befehl ein und legen Sie das Intervall auf einen Wert zwischen 1 und 3 600 fest. Dies gibt an, wie oft in Sekunden FreeBSD-Metriken gesammelt werden.

sysctl dev.ena.network_interface.eni_metrics.sample_interval=interval

Mit dem folgenden Befehl wird beispielsweise festgelegt, dass der Treiber alle 10 Sekunden FreeBSD-Metriken auf der Netzwerkschnittstelle 1 sammelt:

sysctl dev.ena.1.eni_metrics.sample_interval=10

Um die Sammlung von FreeBSD-Metriken zu deaktivieren, können Sie den vorhergehenden Befehl ausführen und 0 als das Intervall angeben.

Sobald Sie FreeBSD-Metriken sammeln aktiviert haben, können Sie den neuesten Satz gesammelter Metriken abrufen, indem Sie den folgenden Befehl ausführen.

sysctl dev.ena.network_interface.eni_metrics