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Come configurare la funzione Guest RDMA su Windows Server 2019

Summary: Questo articolo spiega come configurare la funzione Guest RDMA su Windows Server 2019.

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Article Content


Instructions

Sommario

  1. Introduzione di Remote Direct Memory Access (RDMA)

  2. Ambiente di laboratorio

  3. Configurazione hardware

  4. Configurazione della funzione Guest RDMA

  5. Cmdlet di PowerShell

  6. Link per il download


1. Introduzione di Remote Direct Memory Access (RDMA)

Remote Direct Memory Access (RDMA) è un'ottima tecnologia che consente ai computer di trasferire dati attraverso la rete senza coinvolgere le risorse della CPU o del sistema operativo degli host interessati (elaborazione/storage), migliorando il throughput e le prestazioni, riducendo la latenza e l'overhead della CPU.

Esistono attualmente due implementazioni RDMA più diffuse:

RoCE
- Trasporto: UDP/IP (RoCE v2)
- Affidabilità di DCB (Data Center Bridging)

iWarp
- Rete sottostante: TCP/IP:
tcp fornisce il controllo del flusso e la gestione della congestione


RoCE si basa fortemente sulla configurazione DCB, ad esempio ETS (Enhanced Transmission Service) e PFC (Priority Flow Control), che possono diventare un problema se gli switch di rete non sono configurati correttamente. iWARP non richiede alcuna configurazione di switch.

Microsoft ha iniziato a supportare RDMA su Windows Server 2012 e ha aggiunto nuove funzionalità nei sistemi operativi Windows Server successivi. Una funzione disponibile sul sistema operativo Microsoft più recente, ovvero Windows Server 2019, è la capacità di fornire la funzione RDMA al sistema operativo guest (VM). Ciò consente al guest di usufruire dello stesso accesso a bassa latenza allo storage su rete dell'host nativo, riducendo il carico della CPU e migliorando throughput e prestazioni direttamente nella VM.


Dell EMC offre ottime opzioni RDMA a 25 Gbps, ad esempio le schede Cavium QLogic FastLinQ 41262 Dual Port 25 GbE SFP28 (iWarp/RoCE) e Mellanox ConnectX-4 LX 25Gbps RDMA (RoCE). In questo esempio viene utilizzata la scheda Mellanox ConnectX-4 LX RDMA (modalità RoCEv2) per la demo della funzione Guest RDMA.

2. Ambiente di laboratorio

Server: 2 dell EMC R7425 (processore AMD Epyc 7551 a 32 core), 256 GB di memoria, Mellanox ConnectX-4 Lx completamente aggiornato (BIOS, firmware, driver e sistema operativo)
Ruoli/funzioni installate: Hyper-V, DCB, clustering di failover,
switch S2D: Dell EMC S5048F-ON - MGMT VLAN 2, SMB VLAN 15
 
Dell EMC consiglia di aggiornare il BIOS, il firmware, i driver e il sistema operativo nell'ambito del ciclo di aggiornamento pianificato. Gli aggiornamenti del BIOS, del firmware, dei driver e del sistema operativo consentono di migliorare l'affidabilità, la stabilità e la sicurezza del sistema.

3. Configurazione hardware

1. Riavviare i server e accedere al programma di configurazione del sistema (premere F2 durante il POST).

2. Selezionare Device Settings.


HOW16693_en_US__1Fig1 - BiosDevSet
Figura 1. Impostazioni dispositivo del BIOS

3. Selezionare la scheda NIC in Slot 1 Port 1 - Mellanox

HOW16693_en_US__2Fig2 - BiosDevSet Quelloanox
Figura 2 - Mellanox Slot 1 Port 1 Device Settings

4. Passare a Device Level Configuration

HOW16693_en_US__3Fig3 - BiosDevLevConf
Figura 3 - Device Level Configuration

5. Selezionare SR-IOV in modalità di virtualizzazione.

HOW16693_en_US__4Fig4- BiosDevSriov
Figura 4. Impostazione SR-IOV

6. Ripetere i passaggi precedenti sulla scheda NIC nello slot 1 porta 2 - Mellanox.

HOW16693_en_US__5Fig5 - BiosDevSet Quelloanox2
Figura 5. Scheda Mellanox Slot 1 Porta 2 Device Settings

7. Tornare a System Setup Main Menu, quindi selezionare System BIOS.

HOW16693_en_US__6Fig6 - Bios di sistema
Figura 6. BIOS di sistema

8. Selezionare Integrated Devices.

HOW16693_en_US__7Fig7 - IntegratedDev
Figura 7. Bios Integrated Devices

9. Abilitare l'opzione SR-IOV Global Enable.

HOW16693_en_US__8Fig8 - SriovGlobal
Figura 8. SR-IOV Global

10. Salvare la configurazione e riavviare il server.
 

4. Configurazione della funzione Guest RDMA


1. Installare Windows Server 2019
2. Installare il ruolo Hyper-V e la funzionalità Data Center Bridging (DCB).
3. Configurare QoS (Quality of Service), DCB, PFC, ETS. Assicurarsi che la configurazione della scheda di rete e QoS del server corrisponda alla configurazione dello switch.
4. Configurare Hyper-V SET (Switch Embedded Team).

HOW16693_en_US__9Fig9 vSwitch
Figura 9. Configurazione vSwitch

5. Testare la comunicazione RDMA tra i server fisici prima di configurare le VM. Scaricare Microsoft Diskspd e lo script di Microsoft PowerShell Test-RDMA. Continuare con la procedura riportata di seguito solo se la comunicazione funziona correttamente. In caso contrario, controllare la configurazione dello switch e/o le impostazioni DCB sull'host.

HOW16693_en_US__10Fig10 - Test-RDMA1
Figura 10. Test-Rdma Physical Hosts

6. Verificare se SR-IOV è abilitato sulle schede RDMA su entrambi i server.

HOW16693_en_US__11Fig11 - SRIOVEnab
Figura 11. FUNZIONE SR-IOV abilitata

7. Creare due VM Gen 2 (sistema operativo guest), una su ciascun server, quindi installare Windows Server 2019. In questo scenario, viene creato un sistema operativo guest con due vNIC, una per il traffico MGMT (VLAN 2) e una per il traffico SMB (VLAN 15).

HOW16693_en_US__12Fig12 - VMNetConfig
Figura 12. Configurazione di rete del sistema operativo guest Host R7425-01 Figura 13- Configurazione di rete della

HOW16693_en_US__13Fig13 - VMNetConfig2
macchina virtuale Host R7425-02

8. Arrestare le VM.
9. Abilitare SR-IOV e RDMA sul sistema operativo guest.

HOW16693_en_US__14Fig14- EnableSriovRdmaGuest
Figura 14. Abilitazione di SR-IOV/RDMA sui sistemi operativi guest

10. Avviare le VM, quindi aprire Gestione dispositivi. La funzione virtuale Mellanox (VF) deve essere elencata in Schede di rete. La VF non viene visualizzata come una scheda di rete normale in Connessioni di rete, come mostrato nella figura 15. 

HOW16693_en_US__15Fig16 - VMDevManager
Figura 15. Gestione dispositivi e Connessioni di rete del sistema operativo guest
 
NOTA: Potrebbe essere necessario installare un driver NIC per abilitare RDMA nel sistema operativo guest.
11. Abilitare RDMA sulla vNIC SMB. La funzionalità RDMA è già abilitata sull'VF Mellanox (Ethernet4 - Figura 16).

HOW16693_en_US__16Fig15 - VMRdmaEnab
Figura 16. Abilitazione di RDMA su VNIC SMB

12. Testare la funzione Guest RDMA. 
HOW16693_en_US__17icon Nota: È importante specificare IfIndex (indice di interfaccia vNIC) e VfIndex (indice di interfaccia VF Mellanox).

HOW16693_en_US__18Fig17 - Test-RdmaVM
Figura 17. Test-RDMA sul sistema operativo guest
 

5. Cmdlet PowerShell


#Create nuovo switch virtuale con l'opzione SRIOV abilitata
New-VMSwitch -Name xxxx -NetadapterName xxxx,xxxx -AllowManagementOS $true -EnableEmbeddedTeaming $true -EnableIov $true

#Verify se SRIOV è abilitato sulla scheda fisica
Get-NetAdapterSriov -Name xxxx #Get configurazione di

rete della
VM Get-VM -Name xxxx| Configurazione della VLAN di rete Get-VMNetworkAdapter

#Get VM
Get-VM -Name | Get-VMNetworkAdapterVlan

#Set VM SRIO e RDMA on Virtual Machine (sistema operativo guest) vNIC
Get-VM -Name xxxx | Set-VMNetworkAdapter -Name xxx -IovWeight 100 -IoVQueuePairsRequested 2
Get-VM -Name xxxx | Set-VMNetworkAdapterRdma -Name xxx -Rdma Peso 100

#Enable RDMA su NetAdapter
Enable-NetAdapterRdma -Name xxxx

#Test-Rdma Physical Host
.\Test-Rdma.ps1 -IfIndex xx -IsRoCE $true -RemoteIpAddress xxx.xxx.xxx.xxx -PathToDiskspd xxxxx

#Test-Rdma Virtual Machine (sistema operativo guest)
.\Test-Rdma.ps1 -IfIndex xx -IsRoCE $true -RemoteIpAddress xxx.xxx.xxx.xxx -PathToDiskspd xxxxx -VfIndex xx
 

6. Link per i download


Microsoft Diskspd
• Script Microsoft Test-RDMA


Commenti, domande o suggerimenti? è possibile contattarci all'indirizzo WinServerBlogs@dell.com
 

Article Properties


Affected Product

PowerEdge, Microsoft Windows Server 2019

Last Published Date

15 Sep 2021

Version

7

Article Type

How To