Google雲端在Compute Engine VM添加自定義佇列功能大幅增強網路效能

Google雲端允許用戶在Compute Engine虛擬機器上的虛擬網路介面卡， 自定義佇列（Custom Queues）的數量來最大化網路效能，進一步滿足高頻寬和大流量工作負載的網路效能需求。藉由自定義佇列，用戶不用增加額外的成本，便可以改善高流量應用的效能。

過去虛擬網路介面卡分配固定數量網路佇列的機制，限制了每個虛擬網路介面卡可以使用的佇列數量，而可能對工作負載的效能產生影響，Google舉例，像是擁有8個虛擬網路介面卡的standard-128虛擬機器，每個虛擬網路介面卡只能擁有8個佇列，而這僅是虛擬機器可用最大佇列數量的一半。

這樣的情況迫使使用者需要垂直擴展選擇更大的虛擬機器，或是減少虛擬網路介面卡的數量，以確保每個虛擬網路介面卡能夠使用夠多的佇列，但這兩種選擇不只無法讓服務良好地擴展，還會額外增加成本。

而現在Google雲端提供新的選擇，是允許用戶對每個虛擬網路介面卡設定自定義佇列，根據不同的虛擬網路介面卡的驅動程式類型，手動設定最大數量的網路佇列。使用virtIO時，最大佇列數量可達32，而使用gVNIC的時候最多則為16個。

該新功能有助於提升高頻寬應用程式，或是需要處理大流量的人工智慧工作負載效能，這項功能可最大化網路效能，供用戶更好地利用資源，虛擬機器的效能也會因為自定義佇列而改善，而且虛擬機器可以在保持網路效能的同時更好地擴展。

自定義佇列功能已包含在第一層（Tier_1）高頻寬網路和第二代Google Compute Engine虛擬機器中，無需額外費用即可使用。結合自定義佇列與佇列超訂（Oversubscription）兩功能 ，虛擬機器更可獲得顯著的彈性和效能提升。

當用戶使用gVNIC驅動程式類型的N2、N2D、C2或C2D虛擬機器，並且啟用第一層網路，用戶便可以使用佇列超訂，現在不只可替一個虛擬網路介面卡分配16個網路佇列，還能夠對所有虛擬網路介面卡都分配16個網路佇列，使虛擬網路介面卡上的佇列數量可以超過虛擬機器vCPU的數量。

在佇列超訂的情況下，每個虛擬機器的總佇列數量將會是虛擬網路介面卡數量的16倍，賦予網路密集型應用提供高吞吐量能力。官方提到，在基準測試中使用預設佇列分配，網路虛擬設備僅能實現其宣稱吞吐量的50％，而藉由自定義佇列與佇列超訂，吞吐量便可達到接近飽和。