Mejorar el rendimiento de la red entre las instancias de EC2 con ENA Express
ENA Express funciona con la tecnología Scalable Reliable Datagram (SRD) de AWS. SRD es un protocolo de transporte de red de alto rendimiento que utiliza el enrutamiento dinámico para aumentar el rendimiento y minimizar la latencia de cola. Con ENA Express, puede establecer comunicación entre dos instancias de EC2 en la misma zona de disponibilidad o a través de la zona de disponibilidad en la misma región.
Ventajas de ENA Express
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Aumenta el ancho de banda máximo que puede utilizar un único flujo de 5 Gbps hasta 25 Gbps en la misma región, hasta el límite de instancias agregado.
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Reduce la latencia final del tráfico de red entre instancias de EC2 en la misma zona de disponibilidad, especialmente durante periodos de alta carga de red.
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Detecta y evita las rutas de red sobrecargadas.
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Gestiona algunas tareas directamente en la capa de red, como la reordenación de paquetes en el extremo receptor y la mayoría de las retransmisiones necesarias. Esto libera la capa de aplicación para otras tareas.
nota
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Si su aplicación tiene requisitos elevados de paquetes por segundo y necesita optimizar la latencia durante los periodos no congestionados, Redes mejoradas podría ser una mejor opción.
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El tráfico de ENA Express no puede enviarse en una zona local.
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La compatibilidad de ENA Express para el tráfico entre zonas de disponibilidad no está disponible en América del Sur (São Paulo), Medio Oriente (Baréin) ni Medio Oriente (EAU).
Después de habilitar ENA Express para el adjunto de interfaz de red en una instancia, la instancia de envío inicia la comunicación con la instancia de recepción y el SRD detecta si ENA Express funciona tanto en la instancia de envío como en la de recepción. Si ENA Express funciona, la comunicación puede utilizar la transmisión de SRD. Si ENA Express no funciona, la comunicación vuelve a la transmisión ENA estándar.
Durante los periodos en los que el tráfico de red sea bajo, es posible que observe un ligero aumento en la latencia real de los paquetes (decenas de microsegundos) cuando el paquete utilice ENA Express. Durante esos momentos, las aplicaciones que priorizan características específicas de rendimiento de la red pueden beneficiarse de ENA Express de la siguiente manera:
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Los procesos se pueden beneficiar del aumento del ancho de banda máximo de flujo único de 5 Gbps hasta 25 Gbps dentro de la misma región, hasta el límite de instancias agregado. Por ejemplo, si un tipo de instancia específico admite hasta 12,5 Gbps, el ancho de banda de flujo único también está limitado a 12,5 Gbps.
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Los procesos que se ejecutan durante más tiempo en la misma zona de disponibilidad experimentarán una latencia de cola reducida durante los períodos de congestión de la red.
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Los procesos pueden beneficiarse de una distribución más uniforme y estándar de los tiempos de respuesta de la red.
Temas
Cómo funciona ENA Express
ENA Express funciona con la tecnología Scalable Reliable Datagram (SRD) de AWS. Distribuye los paquetes para cada flujo de red a través de diferentes rutas de red de AWS y ajusta dinámicamente la distribución cuando detecta indicios de congestión. También gestiona la reordenación de paquetes en el extremo receptor.
Para garantizar que ENA Express pueda gestionar el tráfico de red según lo previsto, las instancias emisoras y receptoras, y la comunicación entre dichas instancias deben cumplir todos los requisitos siguientes:
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Se admiten los tipos de instancia de envío y recepción. Para obtener más información, consulte la tabla Tipos de instancia compatibles con ENA Express.
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Tanto las instancias de envío como las de recepción deben tener configurado ENA Express. Si hay diferencias en la configuración, puede encontrarse con situaciones en las que el tráfico adopte por defecto la transmisión ENA estándar. El siguiente escenario muestra lo que puede ocurrir.
Escenario: diferencias en la configuración
instancia ENA Express habilitado UDP usa ENA Express instancia 1 Sí Sí instancia 2 Sí No En este caso, el tráfico TCP entre las dos instancias puede utilizar ENA Express, ya que ambas instancias lo habilitaron. Sin embargo, dado que una de las instancias no utiliza ENA Express para el tráfico de UDP, la comunicación entre estas dos instancias a través de UDP utiliza la transmisión ENA estándar.
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Las instancias de envío y recepción deben ejecutarse en la misma región.
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La ruta de red entre las instancias no debe incluir cajas de middleware. ENA Express no admite actualmente cajas de middleware.
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(Solo instancias de Linux) Para aprovechar todo el potencial del ancho de banda, utilice la versión 2.2.9 o superior del controlador.
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(Solo instancias de Linux) Para generar métricas, utilice la versión 2.8 o superior del controlador.
Si no se cumple algún requisito, las instancias utilizan el protocolo TCP/UDP estándar, pero sin SRD para comunicarse.
Para asegurarse de que el controlador de red de su instancia está configurado para un rendimiento óptimo, revise las prácticas recomendadas para los controladores ENA. Estas prácticas recomendadas también se aplican a ENA Express. Para obtener más información, consulte Guía sobre la optimización de rendimiento y las prácticas recomendadas para el controlador ENA de Linux
nota
Amazon EC2 se refiere a la relación entre una instancia y una interfaz de red conectada a ella como un adjunto. La configuración de ENA Express se aplica al adjunto. Si la interfaz de red se desvincula de la instancia, el adjunto deja de existir y la configuración de ENA Express que se le aplicaba deja de estar vigente. Lo mismo ocurre cuando se finaliza una instancia, aunque la interfaz de red permanezca.
Después de habilitar ENA Express para los adjuntos de interfaz de red tanto en la instancia de envío como en la de recepción, puede utilizar las métricas de ENA Express para asegurarse de que sus instancias aprovechen al máximo las mejoras de rendimiento que proporciona la tecnología SRD. Para obtener más información sobre las métricas de ENA Express, consulte Métricas para ENA Express.
Tipos de instancia compatibles con ENA Express
Los siguientes tipos de instancia son compatibles con ENA Express.
Ajuste el rendimiento de la configuración de ENA Express en la instancia de Linux
Para asegurarse de que ENA Express puede funcionar eficazmente, su instancia de Linux debe cumplir con varios requisitos de configuración de red.
En lugar de configurar cada ajuste manualmente, puedes descargar y ejecutar el script de comprobación de ajustes de ENA Express desde el repositorio de Amazon GitHub. El script valida la instancia con la configuración requerida y recomendada para ENA Express y genera los comandos exactos para solucionar cualquier problema que encuentre.
https://github.com/amzn/amzn-ec2-ena-utilities/blob/main/ena-express/check-ena-express-settings.sh
El script comprueba los siguientes ajustes y configuraciones:
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Tamaño de la MTU: ENA Express requiere una MTU inferior a la predeterminada para admitir encabezados AWS SRD adicionales. Las conexiones TCP recién establecidas bloquean automáticamente el MSS para mitigar esta situación, pero el tráfico UDP sigue necesitando una MTU inferior.
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Límite de tamaño de la cola de salida TCP: compruebe que el límite de bytes en movimiento por socket es suficiente para mantener un alto rendimiento. Los entornos con una mayor latencia de red requieren un límite superior.
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Límite de colas de bytes: confirma que el límite de colas de bytes (BQL) está desactivado en la interfaz de red. El BQL puede restringir la cantidad de datos en cola para la transmisión a nivel de dispositivo, lo que limita el rendimiento de ENA Express.
nota
El controlador ENA de la distribución de Amazon Linux desactiva los límites de cola de bytes de forma predeterminada.
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Corcho automático de TCP: comprueba si el taponamiento automático de TCP está desactivado. La desactivación del autocorcho puede reducir la latencia de algunos patrones de tráfico TCP de ENA Express, como las cargas de trabajo de solicitud-respuesta. Esto podría provocar un leve aumento en la sobrecarga de procesamiento de paquetes:
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Tamaño de cola TX y LLQ grande: verifica que el tamaño de la cola de transmisión de la interfaz de red sea lo suficientemente grande como para ofrecer un rendimiento óptimo. El script también comprueba si el parámetro del módulo ENA desactiva explícitamente la característica Large Low Latency Queue (Large LLQ), ya que puede reducir la profundidad de cola TX disponible. Para obtener más información sobre la LLQ grande y su impacto en el tamaño de las colas de TX, consulte Large Low Latency Queue (LLQ grande)
en GitHub. -
Tamaño de la cola RX: comprueba que el búfer del anillo de recepción de la interfaz de red sea lo suficientemente grande como para gestionar el tráfico entrante de manera eficiente y evitar que los paquetes caigan durante la carga.
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Tamaños de búfer de TCP y socket de red: valida que los tamaños máximos del búfer de recepción y envío TCP, así como los valores predeterminados y máximos del búfer de socket de red principal, sean lo suficientemente grandes como para mantener un alto rendimiento. Esta configuración es importante en entornos con una mayor latencia de red, en los que se necesitan búferes más grandes para utilizar la conexión.
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Control de congestión de TCP: verifica que la configuración de control de congestión de TCP esté optimizada para su uso con ENA Express en entornos con una latencia de red aumentada.
El script también proporciona información de diagnóstico adicional, incluida la versión del controlador ENA, las estadísticas del SRD de ENA, los ajustes de moderación de interrupciones, la configuración de las colas y los tamaños de los búferes de los sockets. Esta información puede resultar útil para solucionar problemas de rendimiento de ENA Express.
Para asegurarse que el controlador de red de su instancia está configurado para un rendimiento óptimo, revise también la Guía de prácticas recomendadas del controlador Linux ENA y optimización del rendimiento
