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UCloud優(yōu)刻得快杰云主機(jī)原理大揭秘

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摘要：大家知道，一塊網(wǎng)卡的價(jià)格其實(shí)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一顆，如此設(shè)計(jì)也使得快杰云主機(jī)的性?xún)r(jià)比得到進(jìn)一步提升再看存儲(chǔ)網(wǎng)公路，即用戶主機(jī)和存儲(chǔ)集群之間的通信。

老劉博客之前文章有介紹過(guò)《新一代“快杰”云主機(jī)：計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)，唯快不破》，描述了UCloud對(duì)標(biāo)阿里云第六代云服務(wù)器的超高性?xún)r(jià)比的快杰云主機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景和非凡的機(jī)器性能以及客戶案例。有朋友看過(guò)后，跑過(guò)來(lái)問(wèn)老劉快杰云主機(jī)原理，快杰那么突出的性能是全靠CPU嗎？是不是一顆好的CPU，再加上一套開(kāi)源的KVM，就可以成就一款優(yōu)秀的云主機(jī)呢？
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優(yōu)刻得快杰云主機(jī)強(qiáng)大快
老劉想說(shuō)，你以為云主機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)是把大象塞進(jìn)冰箱，把云主機(jī)打開(kāi)，把CPU塞進(jìn)去，再把云主機(jī)關(guān)上就研發(fā)完成了？答案當(dāng)然是否定的，CPU雖然對(duì)云主機(jī)極為重要，但云計(jì)算產(chǎn)品已經(jīng)如此的復(fù)雜，需要研發(fā)者的“軟硬”兼施：選用一流的底層硬件之外，也要對(duì)軟件進(jìn)行研發(fā)與調(diào)教，來(lái)激發(fā)出機(jī)器的強(qiáng)大性能，其中很大一部分優(yōu)化，在于網(wǎng)絡(luò)。

國(guó)內(nèi)快杰云主機(jī)促銷(xiāo)入口：1核2G2M北上廣云主機(jī)首年88元三年258元

海外快杰云主機(jī)促銷(xiāo)入口：1核1G1M中國(guó)香港云主機(jī)首年150元三年450元

UCloud云服務(wù)器文檔：https://docs.ucloud.cn/uhost/index
UCloud防火墻端口開(kāi)放地址：https://console.ucloud.cn/unet/ufirewall

快杰的底層采用了全25G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，取代了普通云主機(jī)的10G網(wǎng)絡(luò)，好比是從鄉(xiāng)間小道，升級(jí)到了高速公路，俗話說(shuō)，要致富，先修路，公路拓寬，性能才能翻番。UCloud為快杰云主機(jī)建設(shè)兩條高速公路，用戶網(wǎng)高速公路和存儲(chǔ)網(wǎng)高速公路，雙倍的高速公路，雙倍的快樂(lè)，性能可想而知啦！

先看用戶網(wǎng)公路，即用戶與主機(jī)之間相互通信的網(wǎng)絡(luò)，UCloud自研了網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)2.0技術(shù)，使得快杰云主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)最高性能達(dá)到了1000萬(wàn)PPS，是上一代云主機(jī)的10倍！這是如何做到的呢？

用一個(gè)通俗的比方，我們可以認(rèn)為是老司機(jī)取代了原有程序員兼職司機(jī)。做個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比：云主機(jī)的網(wǎng)卡通常是通過(guò)虛擬化技術(shù)來(lái)模擬的，上一代云主機(jī)都是采用Qemu-virtio-net模塊，這個(gè)模塊的原理是通過(guò)CPU來(lái)模擬網(wǎng)卡的收發(fā)包。CPU雖然萬(wàn)能，但既要兼顧其本職工作：計(jì)算，又承載網(wǎng)絡(luò)的包處理，強(qiáng)如CPU，也要感受到不小壓力吧。這就好像讓一個(gè)程序員身兼數(shù)職，既要996，下班還要兼職開(kāi)滴滴，如此強(qiáng)大的工作量，怕是會(huì)過(guò)勞肥、腎結(jié)石、尿酸高、掉頭發(fā)了！而快杰云主機(jī)呢，采用類(lèi)專(zhuān)業(yè)的老司機(jī)代駕，讓專(zhuān)人辦專(zhuān)事，程序員好好敲代碼，開(kāi)車(chē)的事情就交給老司機(jī)。

云主機(jī)傳統(tǒng)CPU模式與老司機(jī)模式對(duì)比
上面原理圖可以看出，左邊是傳統(tǒng)的CPU模式，右邊是老司機(jī)模式，即用專(zhuān)業(yè)的智能網(wǎng)卡直接透?jìng)鞯街鳈C(jī)內(nèi)部，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的包處理，如此一來(lái)，性能更為突出，成本也更為低廉。大家知道，一塊網(wǎng)卡的價(jià)格其實(shí)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一顆CPU，如此設(shè)計(jì)也使得快杰云主機(jī)的性?xún)r(jià)比得到進(jìn)一步提升！

再看存儲(chǔ)網(wǎng)公路，即用戶主機(jī)和存儲(chǔ)集群之間的通信?？旖茉浦鳈C(jī)采用超高性能的RSSD云盤(pán)，這是普通機(jī)械硬盤(pán)的2400倍之多，為何性能如此給力呢？

快杰云主機(jī)采用NVMe作為底層的存儲(chǔ)介質(zhì)，這是硬件方面的提升，但是軟件方面，上層用RDMA作為通信協(xié)議，替換了大家熟知的TCP協(xié)議，RDMA協(xié)議是快杰云主機(jī)優(yōu)化中的關(guān)鍵要素。就好比，我們?cè)诟咚俟妨魉僮畲蟮钠款i其實(shí)不是公路是四車(chē)道還是八車(chē)道，而在于小小的收費(fèi)站，因?yàn)樵谑召M(fèi)站，需要停車(chē)，付錢(qián)和拿收據(jù)，這些費(fèi)時(shí)復(fù)雜的流程完畢知乎，才能繼續(xù)前行，而RDMA就像ETC，免停車(chē)，直接過(guò)，減小了延遲，自然使得高速公路整體流程程度大大增加。

云主機(jī)RDMA與TCP/IP傳輸數(shù)據(jù)對(duì)比
從上面原理對(duì)比圖可知，TCP模式下大量時(shí)間花費(fèi)在了內(nèi)核態(tài)解包，當(dāng)然還有握手然后轉(zhuǎn)發(fā)給上層，而使用了RDMA模式，從網(wǎng)卡直接發(fā)送到應(yīng)用程序緩存，使得整體存儲(chǔ)性能，最終能達(dá)到120萬(wàn)IOPS。更多快杰云主機(jī)詳情可至UCloud官網(wǎng)>>

總結(jié)，快杰云主機(jī)的所有技術(shù)特點(diǎn)，可以用一首詩(shī)來(lái)概括：

快樂(lè)雙倍廿伍G，網(wǎng)絡(luò)全靠老司機(jī)，存儲(chǔ)快如易踢西（ETC），快杰超強(qiáng)性?xún)r(jià)比。

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