零丢包测试是网络转发性能的重要指标之一，也是DPDK开发团队一直以来关注的领域。 本文将介绍一下DPDK虚拟化环境中零丢包测试的配置环境和配置方法。Vhost/Virtio 零丢包测试中，测试拓扑结构和南北向吞吐量测试相同，但是对测试平台配置有着更高的要求。 操作系统的实时性配置和Virtio的Vring长度对数据包处理的实时性影响是巨大的， 为获取最好的零丢包性能，我们需要对这两个方面进行优化。

Vring Size

更大的Vring size 能够提供更多的数据缓冲空间，从而降低丢包概率。在较老的Qemu版本中，Qemu所提供的virtio设备的rx_queue_size固定为256，这个size并不足以提供足够多的缓冲空间。在较新的Qemu2.8中，我们可以通过参数配置来修改这个配置值，支持的最大值达到了1024，可通过如下参数配置：
qemu_2.8/bin/qemu-system-x86_64
......
device virtio-net-pci,…… ,rx_queue_size=1024
......
我们下面来看一下相同环境配置下，修改rx_queue_size带来的PVP零丢包性能影响:

可以看到，增大vring size 到1024后，64Byte小包的转发吞吐量提高了近75%。
注意：增大Vring size也会相应地带来更高的时延

Host及VM的实时性配置

零丢包性能对系统的稳定性实时性提出了更高的要求，现有的服务器基本都是多核系统，Linux系统中断及多任务调度严重影响系统的实时性能，带来更高的丢包概率。下面将举例列举几个可以优化的配置：
1. Core隔离： 在Linux Grub配置文件中，将测试需要用到的core进行隔离，例如isolcpus=18-22，保证测试命令独占相应的core
2. 无时钟设置：Linux会将系统调度时钟中断scheduling-clock interrupt分配到各个core，core响应该任务会带来延时，该配置可将系统的计时功能移到未被隔离的core上，nohz_full=18-22， 18-22将会标记为adaptive-ticks CPU
3. 更改任务调度优先级：我们在启动测试命令时，可以通过chart –f 95 前缀，将系统的调速策略改为sched_fifo, 优先级95 ，系统将优先运行我们测试命令， 同时，我们可以通过以下配置来保证测试命令不会因为执行超时而被调度

1. echo -1 > /proc/sys/kernel/sched_rt_period_us
2.  
3. echo -1 > /proc/sys/kernel/sched_rt_runtime_us
4.  

1. 修改/proc/irq/irq_number/smp_affinity_list，保证中断不会被分配到已经隔离的core 上
2. 关闭Watchdog:

1. echo 0 > /proc/sys/kernel/watchdog_thresh
2.  

在实际测试过程中，我们发现这些实时性设置带来的零丢包性能增长是巨大大，能够带来4~5倍左右的性能提升。
在DPDK17.05 版本中，DPDK的测试团队发布了X86平台上Vhost/Virtio的性能报告。
测试环境信息：

在DPDK 17.05版本下，零丢包测试结果如下：



如果想得到更多Vhost/Virtio 最新性能配置信息以及测试命令，可查看文章左下角“阅读原文”中的文档，或复制以下链接到浏览器查看文档：

http://fast.dpdk.org/doc/perf/DPDK_17_05_Intel_virtio_performance_report.pdf