5、云架构设计：OpenStack 的性能、网络与存储优化

云架构设计：OpenStack 的性能、网络与存储优化

1. Nova Compute 服务的内存页分配优化

在 OpenStack 的 Nova Compute 服务中，内存页分配是最后一项重大性能改进点。默认情况下，64 位英特尔系统上的 Linux 操作系统以 4KB 页面分配内存。这对传统工作负载很合理，因为它与典型文件系统块大小匹配，但在虚拟机内存分配性能方面可能产生负面影响。

Linux 操作系统还支持 2MB 和 1GB 大小的内存页面，即大页面（huge pages）。OpenStack 的 Kilo 版本开始支持使用大页面来支持虚拟机实例。PCI 透传、CPU 和内存固定以及大页面支持的组合，能显著提升 OpenStack 中虚拟机实例的性能，对于网络功能虚拟化（NFV）等工作负载是必需的。

不过，这对硬件选择有一些影响。典型的 NFV 实例通常需要一个专用的非统一内存访问（NUMA）区域，因此这些实例规格通常很大，且特定于应用程序和硬件。例如，如果实例需要 16 个虚拟 CPU 和 32GB 内存，那么硬件需要有一个包含 16 个物理核心和 32GB 内存的 NUMA 区域。而且，如果该 NUMA 区域额外配置了 32GB 内存，由于实例对该区域有独占访问权，系统的其他部分将无法使用这些内存。

2. 网络设计

OpenStack 部署的网络需求因工作负载而异。OpenStack 通常会让企业首次接触软件定义网络（SDN），这使得物理和虚拟网络的设计过程变得复杂。云架构师在网络规划时应充分依靠网络架构团队的同行。

2.1 网络分段

OpenStack 源于公共云提供商领域，这