Google云计算添加自定义队列功能大幅增强网络性能

Google云计算允许用户在Compute Engine虚拟机上的虚拟网络适配器，自定义队列（Custom Queues）的数量来最大化网络性能，进一步满足高带宽和大流量工作负载的网络性能需求。借由自定义队列，用户不用增加额外的成本，便可以改善高流量应用的性能。

过去虚拟网络适配器分配固定数量网络队列的机制，限制了每个虚拟网络适配器可以使用的队列数量，而可能对工作负载的性能产生影响，Google举例，像是拥有8个虚拟网络适配器的standard-128虚拟机，每个虚拟网络适配器只能拥有8个队列，而这仅是虚拟机可用最大队列数量的一半。

这样的情况迫使用户需要垂直扩展选择更大的虚拟机，或是减少虚拟网络适配器的数量，以确保每个虚拟网络适配器能够使用够多的队列，但这两种选择不只无法让服务良好地扩展，还会额外增加成本。

而现在Google云计算提供新的选择，是允许用户对每个虚拟网络适配器设置自定义队列，根据不同的虚拟网络适配器的驱动程序类型，手动设置最大数量的网络队列。使用virtIO时，最大队列数量可达32，而使用gVNIC的时候最多则为16个。

该新功能有助于提升高带宽应用程序，或是需要处理大流量的人工智能工作负载性能，这项功能可最大化网络性能，供用户更好地利用资源，虚拟机的性能也会因为自定义队列而改善，而且虚拟机可以在保持网络性能的同时更好地扩展。

自定义队列功能已包含在第一层（Tier_1）高带宽网络和第二代Google Compute Engine虚拟机中，无需额外费用即可使用。结合自定义队列与队列超订（Oversubscription）两功能 ，虚拟机更可获得显著的弹性和性能提升。

当用户使用gVNIC驱动程序类型的N2、N2D、C2或C2D虚拟机，并且激活第一层网络，用户便可以使用队列超订，现在不只可替一个虚拟网络适配器分配16个网络队列，还能够对所有虚拟网络适配器都分配16个网络队列，使虚拟网络适配器上的队列数量可以超过虚拟机vCPU的数量。

在队列超订的情况下，每个虚拟机的总队列数量将会是虚拟网络适配器数量的16倍，赋予网络密集型应用提供高吞吐量能力。官方提到，在基准测试中使用默认队列分配，网络虚拟设备仅能实现其宣称吞吐量的50%，而借由自定义队列与队列超订，吞吐量便可达到接近饱和。