kamailio在ESXI的虚拟机中的并发量预估

---

基于 ESXi 虚拟机的 Kamailio SIP 信令转发性能评估

1. 硬件配置分析

组件	配置
CPU	Intel Xeon E5-2673 v4 ×2（双路，共 40 核/80 线程，2.3~3.5 GHz）
内存	2166 MHz DDR4，32GB ×4（共 128GB）
存储	SAS 硬盘 RAID 5（读写性能较低，适合日志存储）
虚拟化平台	VMware ESXi
虚拟机配置	8 核 vCPU，16GB 内存

---

2. 性能评估方法

(1) CPU 性能

• 物理 CPU：
  • E5-2673 v4 单核性能（PassMark）：2,000 分。
  • 双路共 40 核，理论性能：80,000 分。
• 虚拟机分配：
  • 8 核 vCPU，理论性能：16,000 分。
  • 实际性能受 ESXi 调度和 NUMA 影响，约为 12,000~14,000 分。

(2) 内存性能

• 物理内存：128GB，足够支持 20,000+ 并发 SIP 会话。
• 虚拟机分配：16GB，可支持约 10,000~15,000 并发 SIP 会话（每个会话占用 0.5~1 MB 内存）。

(3) 存储性能

• SAS RAID 5：
  • 顺序读写：约 300~500 MB/s。
  • 随机 IOPS：约 1,000~2,000（受 RAID 5 写惩罚影响）。
• 对 Kamailio 的影响：
  • 存储性能对 SIP 信令转发影响较小（主要瓶颈在 CPU 和内存）。
  • 日志和 CDR 写入可能成为瓶颈，建议定期归档或使用 SSD 缓存。

---

3. 并发能力估算

(1) 单虚拟机性能

• SIP 事务/秒（TPS）：
  • 每核 vCPU 可处理约 1,000~1,500 TPS。
  • 8 核 vCPU 可处理 8,000~12,000 TPS。
• 并发会话数：
  • 每个 SIP 会话平均产生 0.5~1 TPS（注册、心跳、呼叫等）。
  • 可支持 8,000~12,000 并发 SIP 会话。

(2) 物理机总性能

• 物理 CPU 总性能：80,000 分。
• 虚拟机分配：
  • 每台虚拟机占用 8 核，可部署 5 台虚拟机（40 核 ÷ 8 核）。
  • 总并发能力：40,000~60,000 并发 SIP 会话。

---

4. 优化建议

(1) CPU 优化

• vCPU 绑定：将虚拟机 vCPU 绑定到物理 CPU 核心，减少上下文切换。

  # ESXi 命令行
  vmdumper <VM_ID> setaffinity 0-7
  

• NUMA 感知：确保虚拟机内存分配在本地 NUMA 节点。

  # ESXi 高级设置
  numa.nodeAffinity = "0,1"
  

(2) 内存优化

• 大页内存：在虚拟机中启用大页内存，减少 TLB 缺失。

  # Kamailio 配置
  memlock = 2048MB
  

• 内存预留：为虚拟机预留 16GB 内存，避免内存争用。

  # ESXi 虚拟机设置
  memoryReservationLockedToMax = "TRUE"
  

(3) 存储优化

• 日志分级存储：将 Kamailio 日志和 CDR 存储到 SSD 缓存或独立磁盘。
• RAID 10 替代 RAID 5：若预算允许，使用 RAID 10 提升随机写入性能。

---

5. 性能验证

(1) 压力测试工具

• SIPp：模拟并发 SIP 信令。

  sipp -sn uac <kamailio_ip> -i <client_ip> -d 10000 -m 10000 -r 1000
  

• 监控指标：
  • SIP 事务/秒（TPS）：目标 ≥8,000 TPS。
  • 响应延迟（P99）：≤5 ms。

(2) 资源监控

• CPU 使用率：虚拟机 vCPU 利用率 ≤80%。
• 内存占用：虚拟机内存使用 ≤90%。
• 网络吞吐：1G 网卡利用率 ≤50%（10,000 并发 SIP 信令带宽需求约 500 Mbps）。

---

6. 总结

• 单虚拟机性能：
  • 可支持 8,000~12,000 并发 SIP 会话，SIP 事务处理能力约 8,000~12,000 TPS。
• 物理机总性能：
  • 部署 5 台虚拟机，总并发能力约 40,000~60,000 并发 SIP 会话。
• 优化建议：
  • 绑定 vCPU、启用大页内存、优化存储性能。
  • 若需更高并发，可增加虚拟机数量或升级硬件（如 SSD 替换 SAS 硬盘）。

此配置适合中小型 VoIP 系统，若需更高性能，建议使用物理机部署 Kamailio。