В предыдущих статьях по CentOS 7 было рассмотрено:
Часть 1: контейнеры Linux
Часть 2: управление идентификацией
Часть 3: NFS, FedFS, pNFS
Часть 4: смягчение DDoS атак TCP SYN Flood
В этой статье мы поговорим об улучшениях сети в CentOS 7:
В конце статьи ссылки на бесплатное тестирование CentOS 7 в облаке InfoboxCloud и в VPS от Infobox.
Использование полосы пропускания сети продолжает расти. Сеть может становиться потенциально узким местом приложения. В CentOS 7 добавлена поддержка 40-гигабитных сетей, что позволяет быстрее обмениваться данными между системами и приложениями. В CentOS 7 добавлен механизм Team Driver, позволяющий виртуально объединять набор сетевых устройств (портов) в единый логический интерфейс. Это полезно для достижения максимальной пропускной способности и обеспечения отказоустойчивости сетей.
Для упрощения управления сетью Network manager в CentOS 7 получил значительное обновление, исправляющее ряд недостатков, связанных с настройкой сетевых интерфейсов и услуг. Появилась новая утилита для управления сетью из командной строки (NM-CLI) для простой настройки и управления сетью. Этот инструмент должен быть востребован у системных администраторов для управления серверами из командной строки, для удаленного управления серверами и скриптинга.
Представленный примерно 40 лет назад протокол TCP был спроектирован для организации надежных коммуникаций между хостами. Несмотря на масштабные изменения сетей за это время, мы по-прежнему используем TCP.
В CentOS 7 появились оптимизации производительности TCP, уменьшающие задержки и уменьшающие время ответа приложений:
Несмотря на то, что сетевой стек Linux считается одним из самых быстрых и надежных, в ряде приложений нужны сверхнизкие задержки. Уменьшение задержки на одну миллисекунду для крупной брокерской фирмы может принести 100 миллионов долларов в год. Многие используют нестандартные подходы для обхода сетевого стека в пользовательском пространстве.
Сокеты с низкими задержками (Low latency sockets) — программная реализация в ядре, предназначенная для уменьшения сетевых задержек и джиттера. Эта функция позволяет приложению разрешить опрос новых пакетов напрямую у драйвера устройства, обеспечивая пакетам быстрый путь в сетевом стеке. Это изменение вызывает драйвер для проверки интерфейса на наличие новых пакетов и передает их, не вызывая блокировку.
Технология позволяет приложениям, чувствительным к непредсказуемым задержкам, использовать метод busy-wait polling вместо использования прерываний для входящих пакетов.
Точная синхронизация времени в микросекундах и наносекундах очень важна для критических приложений с высокими требованиями к скорости работы и задержкам, например при торговле на биржах. В CentOS 7 появилась новая имплементация протокола NTP – Chrony, позволяющая синхронизировать время быстрее и точнее, чем ntpd. Chrony также лучше работает в виртуальных машинах или на компьютерах с энергосберегающими технологиями, сохраняя время точным.
В дополнение к улучшениям NTP, в Cent OS 7 появилась поддержка стандарта IEEE 1588 версии 2 «Precision Time Protocol (PTP)». PTP обеспечивает точность меньше миллисекунды.
Iptables разрабатывался во времена, когда сети были простыми и пропускные способности измеряли мегабитами. Новые технологии (распределенные NAT, оверлейные сети и контейнеры) требуют расширенной функциональности и гибкости. В CentOS 7 добавленa новая динамическая служба FirewallD. Сервис предоставляет большую гибкость по сравнению с iptables, например поддерживает различные зоны доверия сетей. С FirewallD можно применять правила без перезагрузки сервиса, не теряя текущие соединения.
Использованные в подготовке статьи источники:
Oфициальный блог RedHat
База знаний RedHat
Официальный блог CentOS
Специально для наших читателей мы обеспечили возможность попробовать CentOS 7 в облаке InfoboxCloud. Регистрируйте пробную версию облака по этой ссылке. Классическую VPS с CentOS 7 можно попробовать бесплатно, используя промо-код freevps на сайте Infobox. Если вам нужно больше ресурсов для тестирования, напишите.
Если вы не можете задавать вопросы на Хабре, можно задать их в комментариях к статье в Сообществе InfoboxCloud.
Успешного использования CentOS 7!
Часть 1: контейнеры Linux
Часть 2: управление идентификацией
Часть 3: NFS, FedFS, pNFS
Часть 4: смягчение DDoS атак TCP SYN Flood
В этой статье мы поговорим об улучшениях сети в CentOS 7:
- оптимизации производительности сети;
- поддержки сокетов с низкими задержками;
- высокоточной синхронизации времени.
- улучшениях безопасности;
В конце статьи ссылки на бесплатное тестирование CentOS 7 в облаке InfoboxCloud и в VPS от Infobox.
Использование полосы пропускания сети продолжает расти. Сеть может становиться потенциально узким местом приложения. В CentOS 7 добавлена поддержка 40-гигабитных сетей, что позволяет быстрее обмениваться данными между системами и приложениями. В CentOS 7 добавлен механизм Team Driver, позволяющий виртуально объединять набор сетевых устройств (портов) в единый логический интерфейс. Это полезно для достижения максимальной пропускной способности и обеспечения отказоустойчивости сетей.
Для упрощения управления сетью Network manager в CentOS 7 получил значительное обновление, исправляющее ряд недостатков, связанных с настройкой сетевых интерфейсов и услуг. Появилась новая утилита для управления сетью из командной строки (NM-CLI) для простой настройки и управления сетью. Этот инструмент должен быть востребован у системных администраторов для управления серверами из командной строки, для удаленного управления серверами и скриптинга.
Оптимизации производительности сети
Представленный примерно 40 лет назад протокол TCP был спроектирован для организации надежных коммуникаций между хостами. Несмотря на масштабные изменения сетей за это время, мы по-прежнему используем TCP.
В CentOS 7 появились оптимизации производительности TCP, уменьшающие задержки и уменьшающие время ответа приложений:
- TCP Fast Open: экспериментальное расширение TCP, спроектированное для снижения накладных расходов при установке TCP соединения. Расширение полезно для ускорения HTTP соединений при рукопожатиях и может добавить производительности от 4% до 41% в скорости загрузки страниц сайтов.
- TCP Tail Loss Probe (TLP) – экспериментальный алгоритм, улучшающий эффективность сетевого стека при потере пакетов в конце TCP соединения. Для коротких транзакций TLP должен уменьшить таймауты передачи на 15% и для коротких HTTP ответов — на 6%.
- TCP Early Retransmit позволяет использовать быстрые повторные передачи для восстановления потерь в сегментах сети. Другими словами, при потере пакетов соединения восстанавливаются быстрее, что улучшает общие задержки.
- TCP Proportional Rate Reduction (PRR) – экспериментальный алгоритм, спроектированный для адаптации скорости передачи к пропускной способности, возможной для получателя или маршрутизаторов в сети для предотвращения перегрузок. Алгоритм предназначен для того, чтобы вернуться к максимальной скорости передачи быстрее и может сократить время ответа HTTP на 3-10%.
Сокеты с низкими задержками
Несмотря на то, что сетевой стек Linux считается одним из самых быстрых и надежных, в ряде приложений нужны сверхнизкие задержки. Уменьшение задержки на одну миллисекунду для крупной брокерской фирмы может принести 100 миллионов долларов в год. Многие используют нестандартные подходы для обхода сетевого стека в пользовательском пространстве.
Сокеты с низкими задержками (Low latency sockets) — программная реализация в ядре, предназначенная для уменьшения сетевых задержек и джиттера. Эта функция позволяет приложению разрешить опрос новых пакетов напрямую у драйвера устройства, обеспечивая пакетам быстрый путь в сетевом стеке. Это изменение вызывает драйвер для проверки интерфейса на наличие новых пакетов и передает их, не вызывая блокировку.
Технология позволяет приложениям, чувствительным к непредсказуемым задержкам, использовать метод busy-wait polling вместо использования прерываний для входящих пакетов.
Высокоточная синхронизация времени
Точная синхронизация времени в микросекундах и наносекундах очень важна для критических приложений с высокими требованиями к скорости работы и задержкам, например при торговле на биржах. В CentOS 7 появилась новая имплементация протокола NTP – Chrony, позволяющая синхронизировать время быстрее и точнее, чем ntpd. Chrony также лучше работает в виртуальных машинах или на компьютерах с энергосберегающими технологиями, сохраняя время точным.
В дополнение к улучшениям NTP, в Cent OS 7 появилась поддержка стандарта IEEE 1588 версии 2 «Precision Time Protocol (PTP)». PTP обеспечивает точность меньше миллисекунды.
Безопасность
Iptables разрабатывался во времена, когда сети были простыми и пропускные способности измеряли мегабитами. Новые технологии (распределенные NAT, оверлейные сети и контейнеры) требуют расширенной функциональности и гибкости. В CentOS 7 добавленa новая динамическая служба FirewallD. Сервис предоставляет большую гибкость по сравнению с iptables, например поддерживает различные зоны доверия сетей. С FirewallD можно применять правила без перезагрузки сервиса, не теряя текущие соединения.
Использованные в подготовке статьи источники:
Oфициальный блог RedHat
База знаний RedHat
Официальный блог CentOS
Попробуйте CentOS 7 в облаке
Специально для наших читателей мы обеспечили возможность попробовать CentOS 7 в облаке InfoboxCloud. Регистрируйте пробную версию облака по этой ссылке. Классическую VPS с CentOS 7 можно попробовать бесплатно, используя промо-код freevps на сайте Infobox. Если вам нужно больше ресурсов для тестирования, напишите.
Если вы не можете задавать вопросы на Хабре, можно задать их в комментариях к статье в Сообществе InfoboxCloud.
Успешного использования CentOS 7!
