The OpenNET Project / Index page

[ новости/++ | форум | wiki | теги ]

Эмуляция влияния задержек глобальных сетей в Linux (network linux emulation ttl bridge)


<< Предыдущая ИНДЕКС Исправить src / Печать Следующая >>
Ключевые слова: network, linux, emulation, ttl, bridge,  (найти похожие документы)
From: m0sia <m0sia@plotinka.ru.> Date: Mon, 7 Nov 2010 17:02:14 +0000 (UTC) Subject: Эмуляция влияния задержек глобальных сетей в Linux Оригинал: http://m0sia.ru/node/67 Часто возникает задача исследовать влияние задержек, потерь и джиттера на работу сетевого приложения. Подобная задача стоит в первую очередь перед специалистами, которые занимаются разработкой или внедрением решений VoIP, сетевых игр, потокового медиа контентента. С большим распространением беспроводных сетей передачи данных, таких как GPRS, CDMA, спутниковых систем связи, исследования влияния параметров сетей передачи данных на работу приложений становятся особенно важными. Рассмотрим схему, с помощью которой можно смоделировать влияние различных параметров сети передачи данных на исследуемое приложение. Для моделирование очень удобно использовать операционную систему GNU/Linux, в которой существуют все необходимые инструменты. В ядро ОС linux входит модуль netem, который предоставляет функционал для эмуляции WAN. Текущая версия модуля имеет следующие функции: * эмуляция задержки, с различной функцией распределения * эмуляция потерь * эмуляция повтора пакетов * эмуляция перемешивания пакетов * эмуляция искажения пакетов Этот модуль включен по умолчанию в большинство современных дистрибутивов, основанных на ядре операционной системы Linux 2.6(Fedora, OpenSuse, Gentoo, Debian, Mandriva, Ubuntu) и управляется при помощи команды tc из пакета iproute2. Если ваш дистрибутив не включает в себя этот модуль, то его можно включить самостоятельно: Networking --> Networking Options --> QoS and/or fair queuing --> Network emulator Для изучения влияния параметров транспортной сети на приложение, проще всего использовать выделенный компьютер, который работает по схеме изображенной на рис. 1. На выделенном компьютере порты объедены в мост(ethernet bridge), что позволяет прозрачно перебрасывать пакеты с одного интерфейса на другой и выполнять роль коммутатора. Такое решение является оптимальным, тк теперь мы можем фильтровать трафик,а также изменять требуемые параметры транспортного потока. Для того, чтобы настроить мост, в системе должен быть установлен пакет bridge-utils. Для создания предложенной конфигурации нужно создать мост: #brctl add br0 Добавить к нему нужные интерфейсы: #brctl addif br0 eth0 #brctl addif br0 eth1 Настроить адрес на интерфейсе br0 для доступа к компьютеру по сети: #ifconfig br0 После этого ethernet фреймы приходящие в один интерфейс, будут пересылаться в другой. Стоит отметить, что пересылаемые пакеты проходят через netfilter, таким образом фильтрацией трафика можно управлять по средствам iptables на сетевом уровне и ebtables на канальном уровне модели OSI. Эмуляция задержки пакетов Самым простым примером добавлением корневого qdisc, эмулирующего задержку. # tc qdisc add dev eth1 root netem delay 800ms Стоит запомнить, что мы можем контролировать только исходящий траффик, поэтому данная команда в нашей схеме установит задержку данных, которые идут в направлении от сервер-клиент, равной 800мс. Чтобы сделать наш сценарий более реалистичным можно, добавить стандартной отклонение. В дальнейшем мы будем изменять корневой qdisc. # tc qdisc change dev eth0 root netem delay 800ms 100ms Теперь задержка будет изменяться с отклонением 100мс. В модуле netem существует возможность задавать неравномерное распределение задержки. Например, чтобы задать нормальную функцию распределения, нужно сделать следующие: # tc qdisc change dev eth0 root netem delay 100ms 20ms distribution normal Другие таблицы распределения(normal, pareto, paretonormal) устанавливаются вместе с iproute2 в каталог /usr/lib/tc. Не составит большого труда сгенерировать свою таблицу распределения, отражающую задержки канала связи, основанную на экспериментальных данных. Эмуляция изменений потока пакетов Случайная потеря пакетов задается в процентах. # tc qdisc change dev eth0 root netem loss 0.1% Это приведет к потере 1 из 1000 пакетов. В качестве опции можно добавить корреляцию потери пакетов. Это приведет к тому, что генератор случайных чисел будет <<менее случайно>> . Это можно использовать с целью эмулировать packet burst. # tc qdisc change dev eth0 root netem loss 0.5% 25% В этом примере будет теряться 0.5% пакетов, при чем вероятность потери пакета вырастает на четверть, если предыдущий был потерян. Дублирование пакетов задается таким же образом, как и потеря. # tc qdisc change dev eth0 root netem duplicate 1% В новых ядрах(2.6.16 и старше) возможно добавления белого шума в пакеты. Такая возможность задается также как и потеря пакетов: # tc qdisc change dev eth0 root netem corrupt 0.1% Другая ситуация, случающаяся в сетях с задержками это перемешивание пакетов, когда отправленный ранее пакет приходит позже пакета отправленного после него. В модуле netem существует две методики перемешивания. Самым простым является метод gap. Этод метод перемешивает каждый N-ый пакет. # tc qdisc change dev eth0 root netem gap 5 delay 10ms В данном примере каждый 5-й пакет будет отправлен немедленно, тогда как остальные будут задержаны на 10мс. Это приведет к тому, что пакеты придут в порядке отличном от того, как они были посланы. Такое поведение полезно при простой отладке транспортного протокола. Следующий метод reoder гораздо больше приближен к реальной жизни. С помощью него можно указывать какой процент пакетов можно перемешать. # tc qdisc change dev eth0 root netem delay 10ms reorder 25% 50% В данном примере 25% пакетов( с корреляцией 50%) будут посланы немедленно, тогда как остальные будут задержаны на 10мс. Третий возможный вариант перемешивания. # tc qdisc change dev eth0 root netem delay 100ms 75ms Если один пакет получит задержку 100мс, а следующий пакет посланный 1мс позже получит задержку 50мс(100мс -- 50мс джиттер), то второй пакет будет послан раньше. Стоит отметить, что для реализации любого из методов нужно использовать задержку. Модуль netem является дисциплиной управления трафиком, поэтому его можно использовать в связках с другими дисциплинами, такими как TBF,CBQ и пр. Также можно строить цепочки дисциплин и применять к ним различные фильтры. # tc qdisc add dev eth0 root handle 1: prio # tc qdisc add dev eth0 parent 1:3 handle 30: netem delay 200ms 10ms distribution normal # tc qdisc add dev eth0 parent 30:1 tbf rate 20kbit buffer 1600 limit 3000 # tc filter add dev eth0 protocol ip parent 1:0 prio 3 u32 match ip dst 65.172.181.4/32 flowid 1:3 В этом примере мы создаем корневую дисциплину приоритетов, присоединяем к третьему приоритету дисциплину netem, а потом добавляем шейпинг скорости. Как мы видим, инструментальные средства ОС Linux позволяют нам произвести моделирование любых аномалий, которые могут произойти в сети. Таким образом, любой системный администратор может произвести необходимое тестирование при разворачивании распределенных сервисов и внедрения новых протоколов. Используемый источник http://www.linux-foundation.org/en/Net:Netem

<< Предыдущая ИНДЕКС Исправить src / Печать Следующая >>

Обсуждение [ RSS ]
 
  • 1, rico, 14:01, 26/01/2011 [ответить] [смотреть все]
  • +/
    огромное спасибо за статью!!!
    сверхполезная информация о предельно своевременная для меня =)
     

    Ваш комментарий
    Имя:         
    E-Mail:      
    Заголовок:
    Текст:





      Закладки на сайте
      Проследить за страницей
    Created 1996-2017 by Maxim Chirkov  
    ДобавитьРекламаВебмастеруГИД  
    Hosting by Ihor TopList