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  • intel万兆以太网网卡吞吐量测试

    万次阅读 2013-05-30 11:47:11
    intel 万兆82598芯片9501 9502 ...服务器发送一定量数据(数据取决于网络参数),然后服务器等待客户端应答。如果服务器和客户端的网络延迟大(比如从美国通过广域网传输到印度),那么应答时间


    intel 万兆82598芯片9501 9502
    intel 万兆82598芯片9501 9502
     

      应用团队经常会对他们无法从单纯的万兆网络中获得应得利益而感到吃惊。“哥们,这可是万兆网络,会有什么问题?”

      我们来快速的回顾一下相关知识,TCP是一项数据交换的工作。服务器发送一定量数据(数据量取决于网络参数),然后服务器等待客户端应答。如果服务器和客户端的网络延迟大(比如从美国通过广域网传输到印度),那么应答时间就会很长。这会拖慢数据传输的持续吞吐量。尽管很多人其实不知道这一理论,不过在天生的理解力下他们都会给出“这些数据必须要漂洋过海”的解释。好的,这已经和正确答案相差不远了。

     

     

      在10GbE数据中心中,并不是所有的连接都是内置的。对网络不是很了解的人常常会说,“这可是万兆,它应该以10Gbps传输。而且数据中心里也没有什么海,只是一些配线板和交换机。”这也导致了人们心中会有一个简单的外推法,只要出现缓慢的情况,那么必然是“网络中的问题”,因为基础设施都是在同一机架内的。

      不幸的是,数据中心网络的TCP,延迟和网络参数同广域网有着一样的特性。而且,当你花了10GbE的钱却没享受到10Gbps的吞吐量的时候你就自然会开始抱怨。

      因此,让我们假设你有一个万兆以太网网卡服务器,一个经过了3跳数(hops)的10GbE网络,以及另一台拥有万兆以太网网卡的服务器。应用通过TCP使用NFS协议出书数据,TCP设置为默认:

      带宽 = 10Gbps

      TCP Windows Size = 64K(65,536) http://www.server-cn.com/

      MTU = 1500

      延迟= 1.00毫秒RTT copyright by http://www.server-cn.com/

      将这些数值输入TCP计算器的话,我们看到结果是很差的525Mbps(是“M”,而不是“G”)。从系统管理员的角度来看:“我把价值数百万美元的服务器放在了10GbE网络中,但是我得到的性能还不及千兆,你这网络可真烂。”可是实际上,网络根本就没有发挥TCP的全部。 http://www.server-cn.com/

      那么,我们该怎样获得性能提升?

      首先,如果你可以购买一些更好的网卡和交换机,那么你可以将延迟减少到0.3毫秒(300微秒)。这样的话吞吐量就可以扩充三倍到1.7 Gbps。这显然好多了,但是我们仍然只用到了网络的17%。接下来,让我们来更改TCP网络参数,将其改成262K。在3ms和262K网络参数的情况下,吞吐量迅疾飙升到6.99Gbps!看,这就是我们所谈到的。 http://www.server-cn.com/

      最后,让我们将目标转移到在0.3毫秒RTT延迟下TCP网络参数究竟应该设定到多少的问题上。375K是比较合适的一个值。这对于数据中心企业级系统非常实际。

      此外,我还是要为这些计算做一下注脚。这些都是理论上的东西。这当然要比“网络应该在10Gbps下运行”的传统理论要好,不过其仍然只是理论。不同的环境,数据包丢失,错误,排队延迟等等,都将影响数据中心两个主机之间的实际吞吐速度。此外,这篇文章是基于上面提到的那个TCP计算器来写的。其似乎是正确的,但它可能不是很准确。我在六年前写了一个比较值得信赖的Excel电子表格,而这个表格算出的优化后的结果是4.2 Gbps,而不是6.99 Gbps。 服务器配置网

      不过这无伤大雅,我们的主题没有偏离。如果没有数据中心端到端监控和系统团队的调优,你可能永远不会实现10GbE网络的投资。所以这才是真正的网络工程! 内容来自服务器配置网

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  • 最近我做了一些以太网吞吐量和丢包率方面的优化工作,有一些心得和大家分享一下。 一、测试模型 二、影响吞吐量和丢包率的因素 1. 网卡DMA缓冲区大小 这个缓冲区决定tx ring buffer和rx ring buffer的大小...

    现在有很多硬件平台理论上支持千兆以太网接口,但实际传输速率远远低于千兆,并且丢包率很高。最近我做了一些以太网吞吐量和丢包率方面的优化工作,有一些心得和大家分享一下。

    一、测试模型

     

    二、影响吞吐量和丢包率的因素

    1. 网卡DMA缓冲区大小

        这个缓冲区决定tx ring buffer和rx ring buffer的大小,如果ring buffer太小,那么网卡缓存数据包的能力有限,当接收数据能力超过cpu处理能力时就会产生丢包现象。ring buffer越大,吞吐能力就越强,丢包的概率就越小。

     

    2. CPU处理能力

        CPU处理速度越快,网卡接收到的数据包在网卡DMA缓冲区中的存留时间就越短,因此就可以腾出更多的空间来暂存新接收到的数据包。因此,CPU的处理能力直接决定了系统的吞吐量,运算速度越快,吞吐量越高。

     

    3. 内存总容量

        当网卡DMA缓冲区太小时,ring buffer不够用,会造成网络数据丢包。此时,需要将数据包及时从ring buffer里面取出来,暂存到接收队列里面(发送数据时同理)。然后在合适的时机再把数据包上传给协议栈。这种处理方式会瞬时大量消耗系统内存,当吞吐量很大时,会引起内存剩余容量抖动,甚至导致内存不足的异常出现。

     

    三、调试注意事项

    1. 当前ring buffer是否设置为网卡最大ring buffer;

    2. 高负载时注意CPU占用率,重点关注软中断和网络数据包处理线程的占用率总和;

    3. 关注low memory剩余容量,长时间测试时,剩余容量是否有下降趋势;

    4. 长时间测试后,查看log,系统是否有出现异常报警;

     

    四、推荐优化方法

    1. 提高CPU处理能力,例如提升CPU频率或者运行模式;

    2. 提高内存总容量,增加系统内存或者更换更大的内存;

    3. 优化软中断收发包的处理方法,将软中断处理数据包的过程分为两步处理。例如把收包放到软中断里面处理,把数据包上报协议栈放到内核线程处理,类似于上半部和下半部。这样做可以减少中断屏蔽时间,尽可能多的接收外部数据到网卡缓冲区,从而增加吞吐量。同时,用内核线程去上报数据包到协议栈可以避免丢包。

     

    上面介绍了千兆网卡提升吞吐量和减小丢包率的方法,我实际测试有很大的改善,分享出来供大家参考。

    当然,实际优化过程中可能会遇到更种问题,本文仅仅提供优化思路。

     

     

     

     

     

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  • 吞吐量 QPS NAT

    2019-08-07 14:08:03
    吞吐量与带宽的区分 两者的单位均为Mbps,但是所表示的含义并不相同 1.吞吐量(throughput) 实际链路中每秒所能够传送的比特数 2.带宽(Max net bitrate) 一般是指链路上每秒所能够传送的比特数,取决于链路的...

    吞吐量与带宽的区分

    两者的单位均为Mbps,但是所表示的含义并不相同
    1.吞吐量(throughput)
    实际链路中每秒所能够传送的比特数
    被别人问起说你的系统吞吐量有多大。这个问题从业务上来讲,可以理解为应用系统每秒钟最大能接受的用户访问量。或者每秒钟最大能处理的请求数;
    2.带宽(Max net bitrate)
    一般是指链路上每秒所能够传送的比特数,取决于链路的时钟速率和信道的编码在计算机网络中又称为线速。

    假设以太网的带宽是10Mbps,也就是表示这个链路最大可以承载10Mbps的流量,但是实际中由于各种效率因素的影响,真正能够传送的只有2Mbps(吞吐量)。也就是表示一个主机上的应用只能够以2Mbps的速度向另外一个主机发送数据。

    计算关系

    QPS = 并发量 / 平均响应时间
    并发量 = QPS * 平均响应时间

    QPS: 每秒钟处理完请求的次数;注意这里是处理完。具体是指发出请求到服务器处理完成功返回结果。可以理解在server中有个counter,每处理一个请求加1,1秒后counter=QPS。
    TPS:每秒钟处理完的事务次数,一般TPS是对整个系统来讲的。一个应用系统1s能完成多少事务处理,一个事务在分布式处理中,可能会对应多个请求,对于衡量单个接口服务的处理能力,用QPS比较多。
    并发量:系统能同时处理的请求数
    RT:响应时间,处理一次请求所需要的平均处理时间

    NAT的局限性

    (1)NAT违反了IP地址结构模型的设计原则。IP地址结构模型的基础是每个IP地址均标识了一个网络的连接。Internet的软件设计就是建立在这个前提之上,而NAT使得有很多主机可能在使用相同的地址,如10.0.0.1。
    (2)NAT使得IP协议从面向无连接变成立面向连接。NAT必须维护专用IP地址与公用IP地址以及端口号的映射关系。在TCP/IP协议体系中,如果一个路由器出现故障,不会影响到TCP协议的执行。因为只要几秒收不到应答,发送进程就会进入超时重传处理。而当存在NAT时,最初设计的TCP/IP协议过程将发生变化,Internet可能变得非常脆弱。
    (3)NAT违反了基本的网络分层结构模型的设计原则。因为在传统的网络分层结构模型中,第N层是不能修改第N+1层的报头内容的。NAT破坏了这种各层独立的原则。
    (4)有些应用是将IP地址插入到正文的内容中,例如标准的FTP协议与IP Phone协议H.323。如果NAT与这一类协议一起工作,那么NAT协议一定要做适当地修正。同时,网络的传输层也可能使用TCP与UDP协议之外的其他协议,那么NAT协议必须知道并且做相应的修改。由于NAT的存在,使得P2P应用实现出现困难,因为P2P的文件共享与语音共享都是建立在IP协议的基础上的。
    (5)NAT同时存在对高层协议和安全性的影响问题。RFC对NAT存在的问题进行了讨论。NAT的反对者认为这种临时性的缓解IP地址短缺的方案推迟了Ipv6迁移的进程,而并没有解决深层次的问题,他们认为是不可取的。

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  • 吞吐量与带宽的区别

    千次阅读 2018-09-19 17:33:00
    吞吐量和带宽是很容易搞混的概念,虽然两者的单位都是Mbps,但两者的含义从各自的英文名称就可以看出差别——吞吐量:throughput;带宽:Maxnetbitrate。当我们讨论通信链路的带宽时,一般是指链路上每秒所能传送的...

      吞吐量和带宽是很容易搞混的概念,虽然两者的单位都是Mbps,但两者的含义从各自的英文名称就可以看出差别——吞吐量:throughput ; 带宽:Max net bitrate 。当我们讨论通信链路的带宽时,一般是指链路上每秒所能传送的比特数,它取决于链路时钟速率和信道编码,在计算机网络中又称为线速(也就是本文开头提到的概念)。我们可以说以太网的带宽是50Mbps。但是,我们需要区分链路上的可用带宽(带宽)与实际链路中每秒所能传送的比特数(吞吐量),通常倾向于用“吞吐量”一词来表示一个系统的测试性能。这样,因为实际传输中受各种低效率因素的影响,一段带宽为50Mbps的链路连接的一对节点可能只达到10Mbps的吞吐量。这样就意味着,一个主机上的应用能够以10Mbps的速度向另外的一个主机发送数据。

    转载于:https://www.cnblogs.com/wumj/p/9675777.html

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  • LR中用到的吞吐量的定义和理解

    千次阅读 2017-08-19 21:16:40
    吞吐量是在一个给定的时间段内介质能够传输的数据量,使用Mb/s进行度量同的吞吐量。   吞吐量和带宽是很容易搞混的一个词,两者的单位都是Mbps.先让我们来看两者对应的英语,吞吐量:throughput ;带宽: Max ...
  • 吞吐量 带宽与数据传输率的区别

    千次阅读 2015-05-11 22:04:02
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  • 吞吐量是在一个给定的时间段内介质能够传输的数据量。 吞吐量 VS. 带宽 吞吐量和带宽是很容易搞混的一个词,两者的单位都是Mbps.先让我们来看两者对应的英语,吞 吐量:throughput ; 带宽: Max net bitrate 。当我们...
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  • UPDATE: Here's a Bit.ly Bundled Link of the complete "Wiring your house for...更新:这是完整的“为千兆以太网5部分系列为房屋布线”的Bit.ly捆绑链接。 I posted earlier about copying files across my new G...
  • 以太网

    2009-06-03 17:11:00
    最开始以太网只有10Mbps的吞吐量,它所使用的是CSMA/CD(带有冲突检测的载波侦听多路访问)的访问控制方法,通常把这种最早期的10Mbps以太网称之为标准以太网以太网主要有两种传输介质,那就是双绞线和同轴电缆。...
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    2015-11-22 20:08:43
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  • 以太网优缺点

    2020-10-15 11:44:05
    以太网 优点:价格低廉、随处可见、软件支持比较丰富 缺点:网络传输时延时较大,吞吐量较小 适用场景:构建常用的局域网络
  • 3.4扩展的以太网

    2018-08-22 11:00:23
    这里分别讨论物理层和数据链路层对以太网的扩展,...多级集线器的缺点:对于三个吞吐量均为10Mbit/s的星型以太网,如果不连接,总的吞吐量为30Mbit/s;如果通过一个主干集线器连通,会导致三个碰撞域合并,总的吞吐...
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    2020-09-11 11:25:26
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  • 以太网的链路性能包含了吞吐量、时延、丢包率等参数,依据的标准有国标GBT 21671-2018 《基于以太网技术的局域网系统验收测评规范》和RFC 2544,其中RFC 2544中还包含了背靠背测试,这些参数都是什么含义?...
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  • 这种高度集成的IP电话芯片具有新的以太网交换能力,它能够使配置在千兆以太网网络上的IP电话实现最大吞吐量。为了支持语音、视频和数据一体化通信对带宽的更高要求,千兆以太网(GbE)技术正在被广泛地运用在企业...
  • 虽然以太网的好处多多,但是要测试以太网的性能或误码、吞吐量等等还是需要延伸到专业的以太网测试仪。 以太网测试仪分为千兆和万兆,而想要寻得适合自己项目的技术参数及价格还是要在这个鱼龙混杂的以太网测试仪的...
  • 以太网的分类

    千次阅读 2006-12-13 15:56:00
    一、标准以太网 最开始以太网只有10Mbps的吞吐量,它所使用的是CSMA/CD(带有冲突检测的载波侦听多路访问)的访问控制方法,通常把这种最早期的10Mbps以太网称之为标准以太网以太网主要有两种传输介质,那就是双...
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以太网吞吐量