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    netperfを使用したテスト

    最終更新日:2021-10-27 11:57:15
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      操作シナリオ

      このドキュメントでは、netperfによってCVMの高スループットネットワークパフォーマンステストを行う方法についてご紹介します。

      ツールの紹介

      Netperf HPが開発したネットワークパフォーマンステストツールであり、主にTCPおよびUDPのスループットパフォーマンスをテストします。テスト結果は主に、システムから他のシステムへのデータ送信の速度、ならびに他のシステムからのデータ受信の速度を反映します。
      SAR ネットワークトラフィックの監視に用いられます。実行のサンプルは次のとおりです。
      sar -n DEV 1
      02:41:03 PM     IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
      02:41:04 PM      eth0 1626689.00      8.00  68308.62      1.65      0.00      0.00      0.00
      02:41:04 PM        lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
      02:41:04 PM     IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
      02:41:05 PM      eth0 1599900.00      1.00  67183.30      0.10      0.00      0.00      0.00
      02:41:05 PM        lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
      フィールドの解釈は次のとおりです。
      フィールド
      単位
      説明
      rxpck/s
      pps
      1秒あたりの受信パケット数、すなわち受信pps
      txpck/s
      pps
      1秒あたりの送信パケット数、すなわち送信pps
      rxkB/s
      kB/s
      受信帯域幅
      txkB/s
      kB/s
      送信帯域幅

      テストシーンおよびパフォーマンス指標

      テストシーン

      テストシーン
      クライアント側のコマンド実行
      SAR 監視指標
      UDP 64
      netperf -t UDP_STREAM -H <server ip> -l 10000 -- -m 64 -R 1 &
      PPS
      TCP 1500
      netperf -t TCP_STREAM -H <server ip> -l 10000 -- -m 1500 -R 1 &
      帯域幅
      TCP RR
      netperf -t TCP_RR -H <server ip> -l 10000 -- -r 32,128 -R 1 &
      PPS

      パフォーマンス指標

      指標
      説明
      64バイトUDP送受信PPS（パケット/秒）
      UDPによってバッチデータ伝送を行う際のデータ伝送スループットを表し、ネットワークの転送能力の限界を反映することができます（パケット損失の可能性あり）。
      1500バイトTCP送受信帯域幅（Mbits/秒）
      TCPによってバッチデータ伝送を行う際のデータ伝送スループットを表し、ネットワークの帯域幅能力の限界を反映することができます（パケット損失の可能性あり）。
      TCP-RR（回/秒）
      TCP長リンクにおいてRequest/Response操作を繰り返した場合のトランザクションスループットを表します。TCPのパケット損失なしにネットワーク転送を行う能力を反映することができます。

      操作手順

      テスト環境の準備

      1. 3台のテストサーバーを準備します。Linux CVMのカスタマイズ設定 を参照して、テストサーバーを購入してください。ここではテストサーバーにCentOS 8.2 OSを使用します。
      2. 順にテストサーバーにログインし、以下のコマンドを実行してnetperfツールをインストールします。CVMへのログイン方法については、標準ログイン方式を使用してLinuxインスタンスにログイン（推奨）をご参照ください。
      yum install -y sysstat wget tar automake make gcc 
      wget -O netperf-2.7.0.tar.gz -c  https://codeload.github.com/HewlettPackard/netperf/tar.gz/netperf-2.7.0
      tar zxf netperf-2.7.0.tar.gz
      cd netperf-netperf-2.7.0
      ./autogen.sh && ./configure && make && make install

      パケット送信パフォーマンスのテスト

      1. サーバー上でそれぞれ以下のコマンドを実行し、netperfおよびnetserverの残りのプロセスを停止します。
      pkill netserver && pkill netperf
      2. このうちサーバーaをクライアント側、 サーバーbとサーバーcをサーバー側とします。サーバー側で以下のコマンドを実行し、netserverを実行します。
      netserver
      返された結果が下図のとおりであれば、他のnetserverプロセスがまだ存在することを表します。手順1 中のコマンドを実行し、該当のプロセスを停止してください。
      
      
      返された結果が下図のとおりであれば、netserverの実行に成功したことを表します。続けて次の操作を行ってください。
      
      
      3. テストシーン で提供されたコマンドをクライアント側で実行し、クライアント側のパケット送信パフォーマンスがそれ以上向上しなくなるまでnetperfプロセスを増減し続けます。
      説明：
      コマンド実行を繰り返す必要があり、かつserver ipには異なるサーバーIPを使用する必要があります。1つのプロセスが最大パフォーマンスに達しない場合は、テスト支援スクリプト を実行し、プロセスを一括して開始することができます。
      4. クライアント側で以下のコマンドを実行し、クライアント側のパケット送信パフォーマンスの変化を観察し、最大値をとります。
      sar -n DEV 1
      得られた結果に基づき、パフォーマンス指標 を参照して分析を行うことで、CVMの高スループットネットワークパフォーマンスを測定することができます。

      パケット受信パフォーマンスのテスト

      1. サーバー上でそれぞれ以下のコマンドを実行し、netperfおよびnetserverの残りのプロセスを停止します。
      pkill netserver && pkill netperf
      2. このうちサーバーaをサーバー側、 サーバーbとサーバーcをクライアント側とします。サーバー側で以下のコマンドを実行し、netserverを実行します。
      netserver
      返された結果が下図のとおりであれば、他のnetserverプロセスがまだ存在することを表します。手順1中のコマンドを実行し、該当のプロセスを停止してください。
      
      
      返された結果が下図のとおりであれば、netserverの実行に成功したことを表します。続けて次の操作を行ってください。
      
      
      3. テストシーン で提供されたコマンドをクライアント側で実行し、クライアント側のパケット送信パフォーマンスがそれ以上向上しなくなるまでnetperfプロセスを増減し続けます。
      説明：
      コマンド実行を繰り返す必要があり、クライアント側はそれぞれnetperfを開始します。1つのプロセスが最大パフォーマンスに達しない場合は、テスト支援スクリプト を実行し、プロセスを一括して開始することができます。
      4. サーバー側で以下のコマンドを実行し、サーバー側のパケット受信パフォーマンスの変化を観察し、最大値をとります。
      sar -n DEV 1
      得られた結果に基づき、パフォーマンス指標 を参照して分析を行うことで、CVMの高スループットネットワークパフォーマンスを測定することができます。

      付録

      テスト支援スクリプト

      このスクリプトを実行すると、複数のnetperfプロセスを迅速に開始することができます。
      #!/bin/bash
      count=$1
      for ((i=1;i<=count;i++))
      do
          echo "Instance:$i-------"
          # 下記のコマンドはテストシーンの表内のコマンドに置き換え可能です
          # -Hの後にサーバーのIPアドレスを入力します。
          # -lの後にテスト期間を入力します。netperfが途中で終了しないように、期間を10000に設定します。
          netperf -t UDP_STREAM -H <server ip> -l 10000 -- -m 64 -R 1 &
      done
      
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