本文主要介紹多種場景下，虛擬機網卡的壓測及性能對比，根據openstack實際的部署方式，虛擬機網卡壓測場景包括 SRIOV(passthrough)、SRIOV+Macvtap(passthrough)、Vlan+Linux bridge、OVS+Linux Bridge，分別從協議類型（TCP/UDP）、Message Size方向壓測虛擬機網卡的時延、發包率、吞吐量。
壓測環境
host1： 服務器型號：IBM x3550m2
CPU型號：Intel(R) Xeon(R) CPU*8，每個CPU有4核，共32核
內存大小：32GB
硬盤大小：SAS 500G*2
網卡：Intel 82576 Gigabit (Driver：igb)
host2： 服務器型號：IBM x3550m2
CPU型號：Intel(R) Xeon(R) CPU*8，每個CPU有4核，共32核
內存大小：32GB
硬盤大小：SAS 500G*2
網卡：Intel 82576 Gigabit (Drvier：igb)
vm1： vcpu：1
內存大小：1GB
硬盤大小：sda : 40GB
IP： 192.168.20.101/24 (Driver：igbvf/virtio_net)
虛擬機網卡壓測
在開發環境下壓測虛擬機網卡，連接宿主機的端口設置成Trunk，僅允許指定Vlan的數據通過，以至無法直接壓測宿主機的物理網卡。為了保證壓測正常進行，進出宿主機物理網卡的數據都打上tag（SRIOV指定VF的vlan，Linux bridge連接vlan子接口，OVS設置port的tag）。本次使用netperf工具壓測，宿主機host1內創建虛擬機vm1，宿主機host2與vm1互發送數據進行壓測，運行python腳本使虛擬機vm1的CPU狀態接近飽滿， 同時關閉host1、host2、vm1的iptables。
延時
虛機CPU處於非飽滿狀態下壓測網卡延時，host1使用netperf 向 vm1發送數據(TCP/UDP)，netperf 命令行：netperf -H 192.168.20.101 -t omni -- -d rr -T UDP -O "THROUGHPUT, THROUGHPUT_UNITS, MIN_LATENCY, MAX_LATENCY, MEAN_LATENCY" ，如下圖所示
壓測結果發現同場景下虛擬網卡對不同Message Size的延時差別並不大（可能是因為宿主機直接連到同一台switch）， 匯總多次延時的壓測結果如下：
發包率
虛機CPU處於非飽滿狀態下壓測網卡延時，host1啟動150個netserver， vm1同時啟動150個netperf進程向host1發數據，直達vm1的CPU飽滿狀態。運行netperf命令行：netperf -t TCP_RR -H 192.168.20.101 -l 60 -p 12856 -- -r 64 64 (請求/應答報文為64Bytes)， 匯總多次延時的壓測結果如下：
吞吐量
原計划用工具netio壓測吞吐量，netio壓測吞吐量時vm1的CPU處於非飽滿狀態，最后選擇netperf以多線程腳本向vm1打數據(發包率基礎上計算對應Message size的吞吐量)。
注：
1.壓測的虛機網卡driver是 virtio_net，與openstack創建的虛機保持一致，virtio_net的性能遠高於配默認的8139cp。
2.pktgen工具不能壓測SRIOV（ptkgen發包時不能綁定到VF，因為pktgen是從內核直接發包，會造成dst_mac的最后一個字節與VF生成的網卡關聯，如VF對應eth5則dst_mac則會變為xx:xx:xx:xx:xx:e5）。
3.引起延時的因素比較多：本地主機與服務器路由跳數，網絡帶寬，處理帶寬。netperf測延時的結果明顯比ping的延時低。
后記
從上面的壓測數據得出：
1.SRIOV性能高於其它場景
2.SRIOV+Macvtap性能高於Vlan+Linux bridge、OVS+Linux bridge
3.Vlan+Linux bridge性能高於OVS+Linux bridge
但是SRIOV也有局限性如特定型號網卡支持、千兆網卡只支持7個VF、不支持遷移。SRIOV+Macvtap可解決熱遷移的問題，相對於Vlan+Linux bridge和OVS+Linux bridge有性能有提升，openstack用SRIOV+Macvtap解決SRIOV熱遷移的BP還沒有實現，Vlan+Linux bridge性能稍高於OVS+Linux bridge。對虛擬機網卡的性能要求特別高同時不考慮遷移，用SRIOV比較合適。對網絡管理要求比較高(gre，vxlan)，只能用OVS+Linux bridge。
壓測工具
本次壓測嘗試了多個壓測工具netperf、iperf、netio、pktgen，它們對比情況如下表：
參考鏈接：
http://filwmm1314.blog.163.com/blog/static/2182591920130309833682/
http://blog.163.com/hlz_2599/blog/static/142378474201341341339314/
http://blog.csdn.net/kozazyh/article/details/4939694
https://www.kernel.org/doc/Documentation/networking/pktgen.txt