在我们的压力测试中,部署在韩国机房并通过 CN2 专线访问的 KVM 虚拟机,在并发连接数从数千到几万级别时,表现出较为稳定的吞吐能力与较低的抖动。短连接高并发场景下,连接建立与释放导致的系统调用开销更明显,TCP 建立耗时略有增长;长连接复用场景下,单实例吞吐随并发提高线性增长直到受 CPU、网络栈或网卡队列限制出现瓶颈。
测试在韩国机房的物理主机上运行 KVM,物理网卡为万兆或更高,宿主与虚拟机之间使用 virtio-net 驱动。外部流量通过 CN2 专线回程到国内或亚太其他节点,测试节点包括压力产生端和接收端。
使用工具包括wrk、ApacheBench、iperf3、pktgen 以及自定义并发客户端。主要指标为并发连接数、QPS/吞吐、99th 延迟、丢包率、CPU 利用率与中断/上下文切换次数。
每组测试重复 3 次以上,逐步增加并发并记录资源瓶颈点。短/长连接、请求体大小和 TLS/非 TLS 场景均有覆盖,确保结果具备可比性。
在近地理位置(国内—韩国)和直连 CN2 路径中,平均 RTT 通常落在较低范围,例如 几毫秒到十几毫秒;在高并发上行流量压力下,99th 延迟会出现上升,常见上升幅度为原基础上增加 20%~200%,具体取决于是否触发队列饱和或主机 CPU 瓶颈。
丢包率在正常工况下维持 低于 0.1%,但在极端突发并发或小包高 PPS 场景时,若未开启 NIC 硬件卸载或队列合理配置,丢包可能上升到 0.1%–0.5% 区间。抖动受队列长度和调度影响,适当的中断平衡与多队列配置可把抖动控制在 几毫秒 级别。
虚拟化开销主要体现在网络数据路径的多次拷贝、上下文切换与中断处理。开启 virtio-net vhost 或使用 vhost-user 可以显著降低内核态与用户态切换带来的开销,减少 CPU 占用。
针对多核主机,建议进行 CPU 亲和性(pinning)和中断分散(RPS/RSS/NAPI),将网络中断与应用线程绑定到同一 NUMA 区域以降低内存访问延迟。开启 HugePages、调整内核 TCP 缓冲区与 socket backlog,可以提高并发连接处理能力。
启用 NIC 硬件卸载(TSO/GSO/GRO)、多队列(multi-queue)与 SR-IOV(如果可用),并使用 vhost-net 或 vhost-user 将虚拟网卡走用户态加速路径,能大幅提升小包 PPS 与吞吐。
调整 /proc/sys/net/ipv4/tcp_* 参数,如增大 tcp_rmem/tcp_wmem、net.core.somaxconn、net.ipv4.tcp_tw_reuse,并启用现代拥塞控制(例如 BBR)以改善高带宽延迟乘积(BDP)环境下的吞吐表现。
在应用端采用连接复用、长连接池或 HTTP/2 的方式减少连接握手开销,合理设置文件描述符上限与线程池大小。持续监控(如 iostat、sar、prometheus + grafana)用于发现瓶颈点,结合流量分发(负载均衡、流量削峰)与 QoS 策略可缓解突发高并发带来的链路与主机压力。