物理专线网络性能测试方法_最佳实践_高速通道

前提条件

在测试前，确保您完成以下环境准备：

完成物理专线的接入和路由配置，本地IDC与阿里云通过物理专线连通。
准备1台本地IDC服务器：作为Netperf或iperf3测试中的客户端或服务器端。

本操作中，IDC网络设备的IP地址为：192.168.100.1。
准备8台专有网络ECS实例：作为Netperf或iperf3测试中的客户端或服务器端。与本地IDC网络接入设备之间建立控制连接，传递测试配置相关的信息，以及测试结果。

本操作中使用8台规格为ecs.se1.2xlarge 镜像为centos_7_2_64_40G_base_20170222.vhd的ECS实例，IP地址为172.16.0.2 − 172.16.0.9。

搭建测试环境

安装Netperf

Netperf是一个网络性能的测量工具，主要针对基于TCP或UDP传输。

完成以下操作，分别在IDC网络设备和8台ECS实例上安装Netperf：

执行以下命令下载Netperf。

wget -c "https://codeload.github.com/HewlettPackard/netperf/tar.gz/netperf-2.5.0" -O netperf-2.5.0.tar.gz

执行以下命令安装Netperf。

tar -zxvf netperf-2.5.0.tar.gz
cd netperf-netperf-2.5.0
./configure 
make 
make install

执行netperf -h和netserver -h验证安装是否成功。

安装iPerf3

Iperf3是一个网络性能测试工具。Iperf3可以测试最大TCP和UDP带宽性能。

完成以下操作，分别在IDC网络设备和8台ECS实例上安装iPerf3：

执行以下命令下载iPerf3。

yum install git -y  
git clone https://github.com/esnet/iperf

执行以下命令安装iPerf3。

cd iperf
./configure && make && make install && cd ..
cd src
ADD_PATH="$(pwd)" 
PATH="${ADD_PATH}:${PATH}"
export PATH

执行命令iperf3 -h，验证安装是否成功。

开启多队列功能

在IDC网络接入设备内部执行以下命令，开启多队列功能。（假设与物理专线相连的接口为eth0。）

ethtool -L eth0 combined 4
echo "ff" > /sys/class/net/eth0/queues/rx-0/rps_cpus
echo "ff" > /sys/class/net/eth0/queues/rx-1/rps_cpus
echo "ff" > /sys/class/net/eth0/queues/rx-2/rps_cpus
echo "ff" > /sys/class/net/eth0/queues/rx-3/rps_cpus

使用Netperf工具测试物理专线的包转发性能

Netperf安装完成后会创建两个命令行工具：netserver（服务器端）和netperf（客户端）。两个工具的主要参数说明如下表所示。


工具名称	主要参数	参数说明
Netserver（服务器端：接收端工具）	-p	监听的端口号。
netperf（客户端：发送端工具）	-H	IDC网络接入设备或VPC服务器的IP地址。
	-p	IDC网络接入设备或VPC服务器的端口。
	-l	运行时间。
	-t	发送报文的协议类型：TCP_STREAM 或 UDP_STREAM。建议使用UDP_STREAM。
	-m	数据包大小。测试pps（packet per second）时，建议设置为1。测试bps（bit per second）时，建议设置为1400。

测试收方向

在IDC网络接入设备内启动netserver进程，指定不同端口，如下所示：

 netserver -p 11256
 netserver -p 11257 
 netserver -p 11258 
 netserver -p 11259 
 netserver -p 11260 
 netserver -p 11261 
 netserver -p 11262 
 netserver -p 11263

在VPC内的8台ECS实例上启动netperf进程，分别指定到IDC网络接入设备的不同netserver端口。

 netperf -H 192.168.100.1 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第一台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11257 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第二台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11258 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第三台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11259 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第四台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11260 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第五台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11261 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第六台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11262 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第七台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11263 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第八台

如果需要测试bps，将上述命令修改为：

 netperf -H 192.168.100.1 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第一台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11257 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第二台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11258 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第三台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11259 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第四台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11260 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第五台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11261 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第六台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11262 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第七台
netperf -H 192.168.100.1 -p 11263 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第八台

测试发方向

在8台VPC ECS实例内启动netserver进程，指定端口，如下所示：
```
netserver -p 11256
```

在IDC网络接入设备内启动8个netperf进程，指定为不同IP地址。

 netperf -H 172.16.0.2 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第一台ECS实例
 netperf -H 172.16.0.3 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第二台ECS实例
 netperf -H 172.16.0.4 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第三台ECS实例
 netperf -H 172.16.0.5 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第四台ECS实例
 netperf -H 172.16.0.6 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第五台ECS实例
 netperf -H 172.16.0.7 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第六台ECS实例
 netperf -H 172.16.0.8 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第七台ECS实例
 netperf -H 172.16.0.9 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第八台ECS实例

如果需要测试bps，将上述命令修改为：

 netperf -H 192.168.100.1 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第一台ECS实例
 netperf -H 192.168.100.1 -p 11257 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第二台ECS实例
 netperf -H 192.168.100.1 -p 11258 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第三台ECS实例
 netperf -H 192.168.100.1 -p 11259 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第四台ECS实例
 netperf -H 192.168.100.1 -p 11260 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第五台ECS实例
 netperf -H 192.168.100.1 -p 11261 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第六台ECS实例
 netperf -H 192.168.100.1 -p 11262 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第七台ECS实例
 netperf -H 192.168.100.1 -p 11263 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第八台ECS实例

分析测试结果

客户端的netperf进程执行完毕后，会显示如下结果。

   Socket  Message  Elapsed      Messages
   Size    Size     Time         Okay Errors   Throughput
   bytes   bytes    secs            #      #   10^6bits/sec
   124928       1   10.00     4532554      0       3.63
   212992           10.00     1099999              0.88

显示结果中各字段含义如下表所示。


字段	含义
Socket Size	缓冲区大小
Message Size	数据包大小（Byte）
Elapsed Time	测试时间（s）
Message Okay	发送成功的报文数
Message Errors	发送失败的的报文数
Throughput	网络吞吐量（Mbit/s）

通过发送成功的报文数除以测试时间，即可算出测试链路的pps，即pps=发送成功的报文数/测试时间。

使用iPerf3测试物理专线的带宽

iPerf3的主要参数说明如下表所示。


工具名称	主要参数	参数说明
iPerf3	-s	表示作为服务器端接收数据。
	-i	设置每次报告之间的时间间隔，单位为秒。
	-p	指定服务端的监听端口。
	-u	表示使用UDP协议发送报文。若不指定该参数则表示使用TCP协议。
	-l	设置读写缓冲区的长度。通常测试包转发性能是建议该值设为16，测试带宽是建议该值设为1400。
	-b	UDP模式使用的带宽，单位bits/s。
	-t	设置传输的总时间。Iperf在指定的时间内，重复的发送指定长度的数据包，默认值为10秒。
	-A	设置CPU亲和性，可以将的iPerf3进程绑定对应编号的逻辑CPU，避免iPerf3的进程在不同的CPU间被调度。

测试收方向

在IDC网络接入设备中以server模式启动iperf3进程，指定不同端口，如下所示：

 iperf3 -s -i 1 -p 16001
 iperf3 -s -i 1 -p 16002
 iperf3 -s -i 1 -p 16003
 iperf3 -s -i 1 -p 16004
 iperf3 -s -i 1 -p 16005
 iperf3 -s -i 1 -p 16006
 iperf3 -s -i 1 -p 16007
 iperf3 -s -i 1 -p 16008

在VPC ECS实例上以client模式启动iperf3进程，分别指定到IDC网络接入设备的不同端口。

 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16001 -A 1
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16002 -A 2
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16003 -A 3
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16004 -A 4
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16005 -A 5
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16006 -A 6
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16007 -A 7
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16008 -A 8

测试发方向

在每个VPC ECS实例上server模式启动iperf3进程并指定端口。
```
 iperf3 -s -i 1 -p 16001
```

在IDC接入设备上以client模式启动8个iperf3进程，-c的值为各个陪练机的IP地址。

 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.2 -i 1 -p 16001 -A 1
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.3 -i 1 -p 16001 -A 2
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.4 -i 1 -p 16001 -A 3
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.5 -i 1 -p 16001 -A 4
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.6 -i 1 -p 16001 -A 5
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.7 -i 1 -p 16001 -A 6
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.8 -i 1 -p 16001 -A 7
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.9 -i 1 -p 16001 -A 8

分析测试结果

客户端的iPerf3进程执行完毕后，会显示如下结果。

[ ID]  Interval        Transfer    Bandwidth      Jitter    Lost/Total Datagrams
[  4]  0.00-10.00 sec  237 MBytes  199 Mbits/sec  0.027 ms  500/30352 (1.6%)
[  4]  Sent 30352  datagrams

显示结果中各字段含义如下表所示。


字段	含义
Transfer	传输的总数据量
Bandwidth	带宽大小
Jitter	抖动
Lost/Total Datagrams	丢失报文数/总报文数（丢包率）

PPS=对端收到的包／时间

说明建议您在server端运行sar命令来统计实际收到的包并作为实际结果，例如：sar -n DEV 1 320。

阿里云侧速率限制

除了物理专线的带宽限制外，VPC与本地数据中心之间的通信还受到以下限制。

OSS的读写速率上限为5Gbit/s。
为了提高可靠性，从VPC到边界路由器（VBR）方向的单个hash流，在阿里云内部被限速为“高速通道规格带宽/12（或/4、/8和/16等）”。例如VBR到VPC的带宽为large1，即1Gbps带宽，则单个hash流的最大带宽为85Mbps。
hash流定义：源IP地址、源端口、传输层协议、目的IP地址和目的端口，这五个量组成的一个集合所定义的数据流。例如：“192.168.1.1 10000 TCP 121.14.**.** 80” 就构成了一个hash流。即一个IP地址为192.168.1.1的终端通过端口10000，利用TCP协议，和IP地址为121.14.**.**，端口为80的终端进行的连接就是一个hash流。