docs/development/requirements/kvmfornfv_requirements.rst

   1 .. This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
   2 .. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
   3 .. (c) OPNFV, Intel Corporation, AT&T and others.
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   6 Kvm4nfv Requirements
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   9 Introduction
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  11 The NFV hypervisors provide crucial functionality in the NFV
  12 Infrastructure(NFVI).The existing hypervisors, however, are not necessarily
  13 designed or targeted to meet the requirements for the NFVI.
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  15 This document specifies the list of requirements that need to be met as part
  16 of this "NFV Hypervisors-KVM" project in Danube release.
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  18 As part of this project we need to make collaborative efforts towards enabling
  19 the NFV features.
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  22 Scope and Purpose
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  25 The main purpose of this project is to enhance the KVM hypervisor for NFV, by
  26 looking at the following areas initially:
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  28 * Minimal Interrupt latency variation for data plane VNFs:
  29    * Minimal Timing Variation for Timing correctness of real-time VNFs
  30    * Minimal packet latency variation for data-plane VNFs
  31 * Inter-VM communication
  32 * Fast live migration
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  34 The output of this project would be list of the performance goals,comprehensive
  35 instructions for the system configurations,tools to measure Performance and
  36 interrupt latency.
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  38 Methods and Instrumentation
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  41 The above areas would require software development and/or specific hardware
  42 features, and some need just configurations information for the system
  43 (hardware, BIOS, OS, etc.).
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  45 A right configuration is critical for improving the NFV performance/latency.
  46 Even working on the same code base, different configurations can make
  47 completely different performance/latency result.
  48 Configurations that can be made as part of this project to tune a specific
  49 scenario are:
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  51  1. **Platform Configuration** : Some hardware features like Power management,
  52     Hyper-Threading,Legacy USB Support/Port 60/64 Emulation,SMI can be configured.
  53  2. **Operating System Configuration** : Some configuration features like CPU
  54     isolation,Memory allocation,IRQ affinity,Device assignment for VM,Tickless,
  55     TSC,Idle,_RCU_NOCB_,Disable the RT throttling,NUMA can be configured.
  56  3. **Performance/Latency Tuning** : Application level configurations like
  57     timers,Making vfio MSI interrupt as non-threaded,Cache Allocation
  58     Technology(CAT) enabling can be tuned to improve the NFV
  59     performance/latency.
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  61 Features to be tested
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  64 The tests that need to be conducted to make sure that latency is addressed are:
  65  1. Timer test
  66  2. Device Interrupt Test
  67  3. Packet forwarding (DPDK OVS)
  68  4. Packet Forwarding (SR-IOV)
  69  5. Bare-metal Packet Forwarding
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  71 Dependencies
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  74 1. OPNFV Project: “Characterize vSwitch Performance for Telco NFV Use Cases”
  75    (VSPERF) for performance evaluation of ivshmem vs. vhost-user.
  76 2. OPNFV Project: “Pharos” for Test Bed Infrastructure, and possibly
  77    “Yardstick” for infrastructure verification.
  78 3. There are currently no similar projects underway in OPNFV or in an upstream
  79    project
  80 4. The relevant upstream project to be influenced here is QEMU/KVM and
  81    libvirt.
  82 5. In terms of HW dependencies, the aim is to use standard IA Server hardware
  83    for this project, as provided by OPNFV Pharos.
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  86 Reference
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  89 https://wiki.opnfv.org/display/kvm/