Настройка производительности сетевых адаптеров Performance Tuning Network Adapters

Применяется к: Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server (Semi-Annual Channel) Applies to: Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server (Semi-Annual Channel)

Используйте сведения в этом разделе для настройки сетевых адаптеров производительности для компьютеров под управлением Windows Server 2016 и более поздних версий. Use the information in this topic to tune the performance network adapters for computers that are running Windows Server 2016 and later versions. Если сетевые адаптеры предоставляют параметры настройки, эти параметры можно использовать для оптимизации пропускной способности сети и использования ресурсов. If your network adapters provide tuning options, you can use these options to optimize network throughput and resource usage.

Правильные параметры настройки для сетевых адаптеров зависят от следующих переменных. The correct tuning settings for your network adapters depend on the following variables:

• сетевой адаптер и набор его функций; The network adapter and its feature set
• Тип рабочей нагрузки, выполняемой сервером The type of workload that the server performs
• аппаратные и программные ресурсы сервера; The server hardware and software resources
• задачи настройки сервера. Your performance goals for the server

В следующих разделах описывается ряд параметров настройки производительности. The following sections describe some of your performance tuning options.

Включение функций разгрузки Enabling offload features

Включение функций разгрузки на сетевом адаптере обычно имеет положительный эффект. Turning on network adapter offload features is usually beneficial. Однако сетевой адаптер может оказаться недостаточно мощным для обработки возможностей разгрузки с высокой пропускной способностью. However, the network adapter might not be powerful enough to handle the offload capabilities with high throughput.

Не используйте разгрузку задач IPSec функции разгрузки или разгрузку TCP Chimney. Do not use the offload features IPsec Task Offload or TCP Chimney Offload. Эти технологии являются устаревшими в Windows Server 2016 и могут негативно сказаться на производительности сервера и сети. These technologies are deprecated in Windows Server 2016, and might adversely affect server and networking performance. Кроме того, эти технологии могут не поддерживаться корпорацией Майкрософт в будущем. In addition, these technologies might not be supported by Microsoft in the future.

Например, рассмотрим сетевой адаптер с ограниченными аппаратными ресурсами. For example, consider a network adapter that has limited hardware resources. В этом случае включение возможности разгрузки сегментации может снизить максимальную устойчивую пропускную способность адаптера. In that case, enabling segmentation offload features might reduce the maximum sustainable throughput of the adapter. Однако если приемлема пропускная способность, следует включить функции сегментирования разгрузки. However, if the reduced throughput is acceptable, you should go ahead an enable the segmentation offload features.

Для некоторых сетевых адаптеров требуется включить разгрузку компонентов независимо для путей отправки и получения. Some network adapters require you to enable offload features independently for the send and receive paths.

Включение масштабирования на стороне приема (RSS) для веб-серверов Enabling receive-side scaling (RSS) for web servers

RSS способно повысить веб-масштабируемость и производительность, когда число сетевых адаптеров меньше количества логических процессоров на сервере. RSS can improve web scalability and performance when there are fewer network adapters than logical processors on the server. Когда весь веб-трафик проходит через сетевые адаптеры, поддерживающие RSS, сервер может обрабатывать входящие веб-запросы с разных соединений одновременно на разных процессорах. When all the web traffic is going through the RSS-capable network adapters, the server can process incoming web requests from different connections simultaneously across different CPUs.

Избегайте использования сетевых адаптеров, отличных от RSS, и сетевых адаптеров, поддерживающих RSS, на одном сервере. Avoid using both non-RSS network adapters and RSS-capable network adapters on the same server. Из-за логики распределения нагрузки в RSS и протоколе HTTP, производительность может быть значительно снижена, если сетевой адаптер, не поддерживающий RSS, принимает веб-трафик на сервере с одним или несколькими сетевыми адаптерами, поддерживающими RSS. Because of the load distribution logic in RSS and Hypertext Transfer Protocol (HTTP), performance might be severely degraded if a non-RSS-capable network adapter accepts web traffic on a server that has one or more RSS-capable network adapters. В этом случае необходимо использовать сетевые адаптеры, поддерживающие RSS, или отключить RSS на вкладке Дополнительные свойства в свойствах сетевого адаптера. In this circumstance, you should use RSS-capable network adapters or disable RSS on the network adapter properties Advanced Properties tab.

Чтобы определить, поддерживает ли сетевой адаптер RSS, можно просмотреть сведения RSS на вкладке Дополнительные свойства в свойствах сетевого адаптера. To determine whether a network adapter is RSS-capable, you can view the RSS information on the network adapter properties Advanced Properties tab.

Профили RSS и очереди RSS RSS Profiles and RSS Queues

Стандартный профиль RSS по умолчанию — нумастатик, который отличается от используемого по умолчанию предыдущих версий Windows. The default RSS predefined profile is NUMAStatic, which differs from the default that the previous versions of Windows used. Прежде чем приступить к использованию профилей RSS, ознакомьтесь с доступными профилями, чтобы понять, когда они полезны и как они применяются к сетевой среде и оборудованию. Before you start using RSS profiles, review the available profiles to understand when they are beneficial and how they apply to your network environment and hardware.

Например, если открыть диспетчер задач и проверить логические процессоры на сервере и они будут недостаточно загружены для приема трафика, можно попробовать увеличить число очередей RSS по умолчанию, равное двум, до максимума, поддерживаемого сетевым адаптером. For example, if you open Task Manager and review the logical processors on your server, and they seem to be underutilized for receive traffic, you can try increasing the number of RSS queues from the default of two to the maximum that your network adapter supports. В используемом сетевом адаптере могут быть параметры для изменения числа очередей RSS в драйвере. Your network adapter might have options to change the number of RSS queues as part of the driver.

Увеличение ресурсов сетевого адаптера Increasing network adapter resources

Для сетевых адаптеров, позволяющих вручную настраивать ресурсы, такие как буферы приема и отправки, следует увеличить выделенные ресурсы. For network adapters that allow you to manually configure resources such as receive and send buffers, you should increase the allocated resources.

В некоторых сетевых адаптерах устанавливаются небольшие буферы приема для экономии выделенной памяти от узла. Some network adapters set their receive buffers low to conserve allocated memory from the host. Это ведет к потере пакетов и снижению производительности. The low value results in dropped packets and decreased performance. Поэтому для сценариев с интенсивным приемом рекомендуется увеличить буфер приема до максимума. Therefore, for receive-intensive scenarios, we recommend that you increase the receive buffer value to the maximum.

Если сетевой адаптер не предоставляет настройки ресурсов вручную, он динамически настраивает ресурсы, или для ресурсов задано фиксированное значение, которое нельзя изменить. If a network adapter does not expose manual resource configuration, either it dynamically configures the resources, or the resources are set to a fixed value that cannot be changed.

Включение контроля прерываний Enabling interrupt moderation

Для управления прерываниями прерываний некоторые сетевые адаптеры предоставляют различные уровни управления прерываниями, различные параметры объединения буфера (иногда отдельно для буферов отправки и получения) или и то, и другое. To control interrupt moderation, some network adapters expose different interrupt moderation levels, different buffer coalescing parameters (sometimes separately for send and receive buffers), or both.

Следует рассмотреть возможность контроля прерываний для рабочих нагрузок, привязанных к ЦП. You should consider interrupt moderation for CPU-bound workloads. При использовании управления прерываниями учитывайте компромисс между экономией ЦП узла и задержкой, а также увеличением экономии ресурсов узла из-за большего количества прерываний и снижения задержки. When using interrupt moderation, consider the trade-off between the host CPU savings and latency versus the increased host CPU savings because of more interrupts and less latency. Если сетевой адаптер не выполняет контроль прерываний, но он предоставляет объединение буферов, можно повысить производительность, увеличив число Объединенных буферов, чтобы освободить больше буферов на отправку или получение. If the network adapter does not perform interrupt moderation, but it does expose buffer coalescing, you can improve performance by increasing the number of coalesced buffers to allow more buffers per send or receive.

Настройка производительности для обработки пакетов с низкой задержкой Performance tuning for low-latency packet processing

Многие сетевые адаптеры позволяют настраивать параметры для оптимизации системной задержки. Many network adapters provide options to optimize operating system-induced latency. Задержка — это время между обработкой входящего пакета сетевым драйвером и отправкой этого пакета обратно. Latency is the elapsed time between the network driver processing an incoming packet and the network driver sending the packet back. Обычно это время измеряется в микросекундах. This time is usually measured in microseconds. Для сравнения время передачи пакетов на длинные дистанции обычно измеряется в миллисекундах (это на порядок дольше). For comparison, the transmission time for packet transmissions over long distances is usually measured in milliseconds (an order of magnitude larger). Эта настройка не сокращает время прохождения пакета. This tuning will not reduce the time a packet spends in transit.

Ниже приведены некоторые советы по настройке производительности для загруженных сетей, в которых на счету каждая микросекунда. Following are some performance tuning suggestions for microsecond-sensitive networks.

В BIOS компьютера установите значение High Performance (Высокая производительность) и отключите C-состояния. Set the computer BIOS to High Performance, with C-states disabled. Однако имейте в виду, что это зависит от системы и BIOS, и некоторые системы обеспечивают большую производительность, если операционная система управляет электропитанием. However, note that this is system and BIOS dependent, and some systems will provide higher performance if the operating system controls power management. Проверить и настроить параметры управления питанием можно на странице Параметры или с помощью команды powercfg . You can check and adjust your power management settings from Settings or by using the powercfg command. Дополнительные сведения см. в разделе Параметры Powercfg Command-Line. For more information, see Powercfg Command-Line Options.

Установите в операционной системе профиль управления электропитанием Высокая производительность. Set the operating system power management profile to High Performance System.

Этот параметр не работает должным образом, если BIOS системы имеет значение отключить управление питанием в операционной системе. This setting does not work properly if the system BIOS has been set to disable operating system control of power management.

Включить статические разгрузки. Enable static offloads. Например, включите контрольные суммы UDP, контрольные суммы TCP и отправку параметров большой разгрузки (LSO). For example, enable the UDP Checksums, TCP Checksums, and Send Large Offload (LSO) settings.

Если трафик проходит через несколько потоков, например при получении многоуровневого трафика многоадресной рассылки, включите RSS. If the traffic is multi-streamed, such as when receiving high-volume multicast traffic, enable RSS.

Отключите Управление прерываниями в драйверах сетевых адаптеров, которым требуется самая низкая задержка. Disable the Interrupt Moderation setting for network card drivers that require the lowest possible latency. Помните, что эта конфигурация может использовать больше времени ЦП и представляет компромисс. Remember, this configuration can use more CPU time and it represents a tradeoff.

Обрабатывайте прерывания сетевого адаптера и DPC на основном процессоре, который совместно использует процессорный кэш с ядром, которое используется программой (пользовательским потоком), обрабатывающей пакет. Handle network adapter interrupts and DPCs on a core processor that shares CPU cache with the core that is being used by the program (user thread) that is handling the packet. Для передачи процесса конкретным логическим процессорам можно использовать настройку фиксации ЦП вместе с настройкой RSS. CPU affinity tuning can be used to direct a process to certain logical processors in conjunction with RSS configuration to accomplish this. Использование одного ядра для прерываний, DPC и пользовательского потока ведет к снижению производительности из-за увеличения нагрузки, поскольку ISR, DPC и поток будут конкурировать за ядро. Using the same core for the interrupt, DPC, and user mode thread exhibits worse performance as load increases because the ISR, DPC, and thread contend for the use of the core.

Прерывания управления системой System management interrupts

Многие аппаратные системы используют прерывания управления системой (SMI) для различных функций обслуживания, таких как сообщения об ошибках с кодом коррекции ошибок (ECC), поддержка устаревшей совместимости с USB, управление вентилятором и управление параметрами питания, управляемой BIOS. Many hardware systems use System Management Interrupts (SMI) for a variety of maintenance functions, such as reporting error correction code (ECC) memory errors, maintaining legacy USB compatibility, controlling the fan, and managing BIOS-controlled power settings.

SMI — это прерывание с наивысшим приоритетом в системе и помещает ЦП в режим управления. The SMI is the highest-priority interrupt on the system, and places the CPU in a management mode. Этот режим загружает все остальные действия, в то время как SMI запускает подпрограммы службы прерываний, обычно содержащиеся в BIOS. This mode preempts all other activity while SMI runs an interrupt service routine, typically contained in BIOS.

К сожалению, такое поведение может привести к скачкам задержки 100 микросекунд или более. Unfortunately, this behavior can result in latency spikes of 100 microseconds or more.

Когда необходимо обеспечить минимальную задержку, следует запросить у поставщика оборудования версию BIOS, в которой прерывания SMI имеют наименьший возможный приоритет. If you need to achieve the lowest latency, you should request a BIOS version from your hardware provider that reduces SMIs to the lowest degree possible. Эти версии BIOS часто называются «BIOS с низкой задержкой» или «SMI Free BIOS». These BIOS versions are frequently referred to as «low latency BIOS» or «SMI free BIOS.» В некоторых случаях аппаратная платформа не может полностью устранить операции SMI, поскольку они используются для управления важными функциями (например для вентиляторов). In some cases, it is not possible for a hardware platform to eliminate SMI activity altogether because it is used to control essential functions (for example, cooling fans).

Операционная система не может управлять SMIs, так как логический процессор работает в специальном режиме обслуживания, что предотвращает вмешательство пользователя операционной системы. The operating system cannot control SMIs because the logical processor is running in a special maintenance mode, which prevents operating system intervention.

Настройка производительности TCP Performance tuning TCP

Для настройки производительности TCP можно использовать следующие элементы. You can use the following items to tune TCP performance.

Автоматическая настройка окна приема TCP TCP receive window autotuning

В Windows Vista, Windows Server 2008 и более поздних версиях в сетевом стеке Windows для согласования размера окна приема TCP используется функция, называемая режимом автонастройки окна приема TCP. In Windows Vista, Windows Server 2008, and later versions of Windows, the Windows network stack uses a feature that is named TCP receive window autotuning level to negotiate the TCP receive window size. Эта функция может согласовать определенный размер окна приема для каждого подключения TCP во время подтверждения TCP. This feature can negotiate a defined receive window size for every TCP communication during the TCP Handshake.

В более ранних версиях Windows сетевой стек Windows использовал окно приема фиксированного размера (65 535 байт), которое ограничивает общую возможную пропускную способность для подключений. In earlier versions of Windows, the Windows network stack used a fixed-size receive window (65,535 bytes) that limited the overall potential throughput for connections. Общая пропускная способность подключений TCP может ограничивать сценарии использования сети. The total achievable throughput of TCP connections could limit network usage scenarios. Автоматическая настройка окна приема TCP позволяет этим сценариям полностью использовать сеть. TCP receive window autotuning enables these scenarios to fully use the network.

Для окна приема TCP, имеющего определенный размер, можно использовать следующее уравнение для вычисления общей пропускной способности отдельного соединения. For a TCP receive window that has a particular size, you can use the following equation to calculate the total throughput of a single connection.

Общая пропускная способность в байтах = Размер окна приема TCP в байтах * (1/ Задержка подключения в секундах) Total achievable throughput in bytes = TCP receive window size in bytes * (1 / connection latency in seconds)

Например, для соединения с задержкой 10 мс общая пропускная способность составляет только 51 Мбит/с. For example, for a connection that has a latency of 10 ms, the total achievable throughput is only 51 Mbps. Это значение целесообразно для большой корпоративной сетевой инфраструктуры. This value is reasonable for a large corporate network infrastructure. Однако с помощью автонастройки для настройки окна приема подключение может обеспечить полную скорость линии для подключения 1 Гбит/с. However, by using autotuning to adjust the receive window, the connection can achieve the full line rate of a 1-Gbps connection.

Некоторые приложения определяют размер окна приема TCP. Some applications define the size of the TCP receive window. Если приложение не определяет размер окна приема, скорость связи определяется следующим образом: If the application does not define the receive window size, the link speed determines the size as follows:

• Менее 1 мегабит в секунду (Мбит/с): 8 килобайт (КБ) Less than 1 megabit per second (Mbps): 8 kilobytes (KB)
• от 1 Мбит/с до 100 Мбит/с: 17 КБ 1 Mbps to 100 Mbps: 17 KB
• от 100 Мбит/с до 10 гигабит в секунду (Гбит/с): 64 КБ 100 Mbps to 10 gigabits per second (Gbps): 64 KB
• 10 Гбит/с или более: 128 КБ 10 Gbps or faster: 128 KB

Например, на компьютере с установленным сетевым адаптером с 1 Гбит/с размер окна должен быть 64 КБ. For example, on a computer that has a 1-Gbps network adapter installed, the window size should be 64 KB.

Эта функция также обеспечивает полное использование других функций для повышения производительности сети. This feature also makes full use of other features to improve network performance. Эти функции включают остальные параметры TCP, определенные в RFC 1323. These features include the rest of the TCP options that are defined in RFC 1323. С помощью этих функций компьютеры под управлением Windows могут согласовать размеры окна приема TCP, которые меньше, но масштабируются по определенному значению в зависимости от конфигурации. By using these features, Windows-based computers can negotiate TCP receive window sizes that are smaller but are scaled at a defined value, depending on the configuration. Такое поведение упрощает обработку размеров для сетевых устройств. This behavior the sizes easier to handle for networking devices.

Может возникнуть проблема, при которой сетевое устройство не соответствует параметру TCP Window Scale, как определено в RFC 1323 и, следовательно, не поддерживает коэффициент масштабирования. You may experience an issue in which the network device is not compliant with the TCP window scale option, as defined in RFC 1323 and, therefore, doesn’t support the scale factor. В таких случаях см. статью KB 934430, сетевое подключение завершается сбоем при попытке использовать Windows Vista за устройством брандмауэра или обратитесь в службу поддержки для поставщика сетевых устройств. In such cases, refer to this KB 934430, Network connectivity fails when you try to use Windows Vista behind a firewall device or contact the Support team for your network device vendor.

Проверка и настройка уровня автонастройки окна приема TCP Review and configure TCP receive window autotuning level

Для просмотра или изменения уровня автонастройки окна приема TCP можно использовать команды netsh или командлеты Windows PowerShell. You can use either netsh commands or Windows PowerShell cmdlets to review or modify the TCP receive window autotuning level.

В отличие от версий Windows, предшествующих Windows 10 или Windows Server 2019, вы больше не можете использовать реестр для настройки размера окна приема TCP. Unlike in versions of Windows that pre-date Windows 10 or Windows Server 2019, you can no longer use the registry to configure the TCP receive window size. Дополнительные сведения об устаревших параметрах TCPсм. здесь. For more information about the deprecated settings, see Deprecated TCP parameters.

Подробные сведения о доступных уровнях автонастройки см. в разделе уровни автонастройки. For detailed information about the available autotuning levels, see Autotuning levels.

Использование команды Netsh для просмотра или изменения уровня автонастройки To use netsh to review or modify the autotuning level

Чтобы проверить текущие параметры, откройте окно командной строки и выполните следующую команду: To review the current settings, open a Command Prompt window and run the following command:

Выходные данные этой команды должны выглядеть следующим образом: The output of this command should resemble the following:

Чтобы изменить этот параметр, выполните в командной строке следующую команду: To modify the setting, run the following command at the command prompt:

В предыдущей команде представляет новое значение для уровня автоматической настройки. In the preceding command, represents the new value for the auto tuning level.

Использование PowerShell для просмотра или изменения уровня автонастройки To use Powershell to review or modify the autotuning level

Чтобы проверить текущие параметры, откройте окно PowerShell и выполните следующий командлет. To review the current settings, open a PowerShell window and run the following cmdlet.

Выходные данные этого командлета должны выглядеть следующим образом. The output of this cmdlet should resemble the following.

Чтобы изменить этот параметр, выполните следующий командлет в командной строке PowerShell. To modify the setting, run the following cmdlet at the PowerShell command prompt.

В предыдущей команде представляет новое значение для уровня автоматической настройки. In the preceding command, represents the new value for the auto tuning level.

Дополнительные сведения об этих командлетах см. в следующих статьях: For more information about these cmdlets, see the following articles:

Уровни автонастройки Autotuning levels

Можно настроить автоматическую настройку окна приема на любой из пяти уровней. You can set receive window autotuning to any of five levels. Уровень по умолчанию — Обычная. The default level is Normal. В следующей таблице описаны уровни. The following table describes the levels.

Уровень Level	Шестнадцатеричное значение Hexadecimal value	Комментарии Comments
Normal (по умолчанию) Normal (default)	0x8 (коэффициент масштабирования 8) 0x8 (scale factor of 8)	Задайте для окна приема TCP значение рост в соответствии с практически всеми сценариями. Set the TCP receive window to grow to accommodate almost all scenarios.
Отключено Disabled	Коэффициент масштабирования недоступен No scale factor available	Задайте для окна приема TCP значение по умолчанию. Set the TCP receive window at its default value.
С ограниченным доступом Restricted	0x4 (коэффициент масштабирования 4) 0x4 (scale factor of 4)	Задайте размер окна приема TCP, превышающего значение по умолчанию, но ограничьте такой рост в некоторых сценариях. Set the TCP receive window to grow beyond its default value, but limit such growth in some scenarios.
С высоким уровнем ограничений Highly Restricted	0x2 (коэффициент масштабирования 2) 0x2 (scale factor of 2)	Задайте размер окна приема TCP, превышающего значение по умолчанию, но это очень консервативно. Set the TCP receive window to grow beyond its default value, but do so very conservatively.
Экспериментальный Experimental	0xE (коэффициент масштабирования 14) 0xE (scale factor of 14)	Задайте для окна приема TCP значение рост в соответствии с экстремальными сценариями. Set the TCP receive window to grow to accommodate extreme scenarios.

Если для записи сетевых пакетов используется приложение, приложение должно сообщить данные, аналогичные приведенным ниже, для различных параметров автонастройки окна. If you use an application to capture network packets, the application should report data that resembles the following for different window autotuning level settings.

Уровень автонастройки: нормальный (состояние по умолчанию) Autotuning level: Normal (default state)

Уровень автонастройки: отключен Autotuning level: Disabled

Уровень автонастройки: ограниченный Autotuning level: Restricted

Уровень автонастройки: очень ограниченный Autotuning level: Highly restricted

Уровень автонастройки: экспериментальный Autotuning level: Experimental

Устаревшие параметры TCP Deprecated TCP parameters

Следующие параметры реестра из Windows Server 2003 больше не поддерживаются и не учитываются в более поздних версиях. The following registry settings from Windows Server 2003 are no longer supported, and are ignored in later versions.

• TcpWindowSizeTcpWindowSize
• NumTcbTablePartitionsNumTcbTablePartitions
• MaxHashTableSizeMaxHashTableSize

Все эти параметры были расположены в следующем подразделе реестра: All of these settings were located in the following registry subkey:

HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters

Платформа фильтрации Windows Windows Filtering Platform

В Windows Vista и Windows Server 2008 появилась платформа фильтрации Windows (WFP). Windows Vista and Windows Server 2008 introduced the Windows Filtering Platform (WFP). WFP предоставляет интерфейсы API независимым поставщикам программного обеспечения (ISV) для создания фильтров обработки пакетов. WFP provides APIs to non-Microsoft independent software vendors (ISVs) to create packet processing filters. Например, для брандмауэров и антивирусного ПО. Examples include firewall and antivirus software.

Плохо написанный фильтр WFP может значительно снизить производительность сети сервера. A poorly-written WFP filter can significantly decrease a server’s networking performance. Дополнительные сведения см. в разделе перенос Packet-Processing драйверов и приложений в WFP в центре разработки для Windows. For more information, see Porting Packet-Processing Drivers and Apps to WFP in the Windows Dev Center.

Ссылки на все разделы данного руководства см. в разделе Настройка производительности сетевой подсистемы. For links to all topics in this guide, see Network Subsystem Performance Tuning.