网络性能测试工具qperf使用

  1. 前言

    网络在性能方面的角色越来越重要,特别在现在云计算环境中,系统越来越分布化。任何一个网络性能问题,都有可能导致业务响应迟缓。
    我们在知道网卡、交换机型号,以及物理距离后,理论上是可以知道带宽和延迟的。但是实际环境中由于使用不同的网卡驱动,交换机跳数,网络配置导致会有不同的性能表现。那么就需要进行测试验证,我们通常使用的网络性能测试工具有netperf/iperf,这次介绍的是qperf工具,相对netperf和iperf来说是个新工具, 而且合入到了红帽系统中

  1. qperf介绍

    网络性能主要有两个指标是带宽和延时。延迟决定最大的QPS(Query Per Second),而带宽决定了可支撑的最大负荷。
    qperf和iperf/netperf一样可以评测两个节点之间的带宽和延时。可以在测试tcp/ip协议和RDMA传输。不过相比netperf和iperf,支持RDMA是qperf工具的独有特性。
    接下去开始动手使用qperf。

  2. qperf安装

    可以直接通过yum源安装。#yun install qperf
    同时会安装两个依赖包(libibverbs, librdmacm),是直接和rdma功能相关的,不然无法启动rdma功能。也可以通过,https://pkgs.org/download/qperf 官方网页下载安装。

  3. 使用

    qperf是测试两个节点之间的带宽和延时的,为此需要一个当作服务端,一个当作客户端。其中服务端直接运行qperf, 无需任何参数。

  4. 服务端节点

    直接运行如下,无需任何参数
    #qperf
    默认开启端口号:19765
    通过netstat查看,如下:
    #netstat –tunlup
    tcp 0 0 0.0.0.0:19765 0.0.0.0:* LISTEN 53755/qperf

  5. 客户端

    客户端运行获取带宽、延时情况,运行过程中不需要指定端口号,只要指定主机名或者ip地址即可。文章中后续命令都是在客户端中进行执行。

  6. TCP带宽测试

    最简单的格式是客户端使用两个参数:一个是服务端的名字,另一个是本次测试的命名(例如tcp_bw TCP带宽测试)。
    #qperf 11.165.67.18 tcp_bw
    这个是输出tcp带宽。

  7. TCP延时测试

    测试tcp延时,如下:
    #qperf 11.165.67.18 tcp_lat
    结果输出如下:
    tcp_bw:
    bw = 1.17 GB/sec
    tcp_lat:
    latency = 61.3 us
    可以同时测试tcp带宽和tcp延时,如下:
    #qperf 11.165.67.18 tcp_bw tcp_lat
    tcp_bw:
    bw = 1.17 GB/sec
    tcp_lat:
    latency = 61.3 us
    UDP协议测试同TCP协议测试类似,只需命令参数中将tcp_bw和tcp_lat改成udp_bw和udp_lat即可。

  8. 指定测试时间

    有些场景下我们需要进行带负载的长时间稳定性测试,可以通过指定测试运行时间(使用-t参数)来实现。例如测试10秒tcp带宽,可以使用-t参数,如下:
    #qperf 11.165.67.18 -t 10 tcp_bw

  9. 循环loop遍历测试

    在做网卡性能摸底测试的时候,很多时候需要得到网卡的带宽和延时性能曲线。通过qperf提供的循环loop测试,可以一个命令得到所有数据。循环多次测试,每次改变消息大小,例如从16K增加到64K,每次大小翻倍直到64K。
    #qperf 11.165.67.18 -oo msg_size:1:64K:*2 -vu tcp_bw tcp_lat
    tcp_bw:
    bw = 3.06 MB/sec
    msg_size = 1 bytes
    tcp_bw:
    bw = 6.15 MB/sec
    msg_size = 2 bytes
    tcp_bw:
    bw = 12 MB/sec
    msg_size = 4 bytes
    tcp_bw:
    bw = 24 MB/sec
    msg_size = 8 bytes
    tcp_bw:
    bw = 48.6 MB/sec
    msg_size = 16 bytes
    tcp_bw:
    bw = 93.5 MB/sec
    msg_size = 32 bytes
    tcp_bw:
    bw = 176 MB/sec
    msg_size = 64 bytes
    tcp_bw:
    bw = 343 MB/sec
    msg_size = 128 bytes
    tcp_bw:
    bw = 612 MB/sec
    msg_size = 256 bytes
    tcp_bw:
    bw = 904 MB/sec
    msg_size = 512 bytes
    tcp_bw:
    bw = 1.18 GB/sec
    msg_size = 1 KiB (1,024)
    tcp_bw:
    bw = 1.17 GB/sec
    msg_size = 2 KiB (2,048)
    tcp_bw:
    bw = 1.15 GB/sec
    msg_size = 4 KiB (4,096)
    tcp_bw:
    bw = 1.17 GB/sec
    msg_size = 8 KiB (8,192)
    tcp_bw:
    bw = 1.17 GB/sec
    msg_size = 16 KiB (16,384)
    tcp_bw:
    bw = 1.17 GB/sec
    msg_size = 32 KiB (32,768)
    tcp_bw:
    bw = 1.17 GB/sec
    msg_size = 64 KiB (65,536)
    tcp_lat:
    latency = 61.5 us
    msg_size = 1 bytes
    tcp_lat:
    latency = 61.8 us
    msg_size = 2 bytes
    tcp_lat:
    latency = 61.9 us
    msg_size = 4 bytes
    tcp_lat:
    latency = 29.8 us
    msg_size = 8 bytes
    tcp_lat:
    latency = 61.5 us
    msg_size = 16 bytes
    tcp_lat:
    latency = 62.2 us
    msg_size = 32 bytes
    tcp_lat:
    latency = 61.6 us
    msg_size = 64 bytes
    tcp_lat:
    latency = 61.5 us
    msg_size = 128 bytes
    tcp_lat:
    latency = 61.9 us
    msg_size = 256 bytes
    tcp_lat:
    latency = 61.9 us
    msg_size = 512 bytes
    tcp_lat:
    latency = 61.7 us
    msg_size = 1 KiB (1,024)
    tcp_lat:
    latency = 62.7 us
    msg_size = 2 KiB (2,048)
    tcp_lat:
    latency = 62.6 us
    msg_size = 4 KiB (4,096)
    tcp_lat:
    latency = 70.4 us
    msg_size = 8 KiB (8,192)
    tcp_lat:
    latency = 141 us
    msg_size = 16 KiB (16,384)
    tcp_lat:
    latency = 152 us
    msg_size = 32 KiB (32,768)
    tcp_lat:
    latency = 186 us
    msg_size = 64 KiB (65,536)
    可以最后将测试数据图形化。得到msg_size从1到64K变化的过程中,带宽,延时增长趋势和临界点。这个临界点对于服务器性能评估是很有帮助的。

  10. RDMA测试

如果网卡支持RDMA功能,例如IB卡,那么可以进行RDMA性能测试:
#qperf  11.165.67.18 ud_bw
  1. qperf使用小结
qperf工具使用本身和netperf/iperf非常类似,但是除了支持tcp/udp/sctp外, qperf值得提的亮点是:第一可以支持RDMA测量,第二可进行循环遍历测试。这两点也是推荐该工具的主要原因。

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