Тесты iperf2 UDP на петлевом интерфейсе и в ЛВС 1Гбит/с

image_print

Тесты iperf2 UDP на петлевом интерфейсе и в ЛВС 1Гбит/с

Целью описанного ниже тестирования является оценка производительности сетевых компонент ядра Linux на платформе RISC-V HiFive Unleashed при использовании протокола UDP.

Измерения проводились с использованием трёх разных аппаратных платформ (по отдельности и во взаимодействии между парой платформ). Каждая из платформ имеет сетевой интерфейс GigabitEthernet, подключенный к ЛВС на основе коммутатора CSR-109-8G.

  • Плата HiFive Unleashed, Linux с ядром 5.2.9 (4 ядра U-540);

  • 2-процессорный сервер Intel (2 E5-2630 v4, 2,20 ГГц, 40 ядер);

  • Ноутбук Lenovo (Intel(R) Core(TM)2 Duo T6570, 2,10 ГГц, 2 ядра).

Управление тестами и контроль результатов выполнялись из консоли SSH на сервере.

В качестве тестового инструмента была выбрана программа iperf, которая, в отличие от iperf3, поддерживает многопотоковый (multithread) режим работы, позволяя загрузить все процессорные ядра в тестируемой системе. Все тесты выполнялись с использованием пакета iperf версии 2.0.14a, собранной из свежей версии SourceForge.

Измерения при каждом наборе параметров выполнялись многократно с выбором среднего значения при наличии разброса, который в большинстве случаев был незначительным.

Тесты на петлевом интерфейсе

Freedom-u540

root@freedom-u540:/usr/src/code# lscpu 
Architecture:        riscv64 
Byte Order:          Little Endian 
CPU(s):              4 
On-line CPU(s) list: 0-3 
Thread(s) per core:  1 
Core(s) per socket:  1 
Socket(s):           4 
CPU max MHz:         1400.0000 
CPU min MHz:         350.0000 
L1d cache:           128 KiB 
L1i cache:           128 KiB

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 1 
------------------------------------------------------------ 
Client connecting to 0, UDP port 5001 
Sending 1470 byte datagrams, IPG target: 11215.21 us 
UDP buffer size:  208 KByte (default) 
------------------------------------------------------------ 
[  3] local 127.0.0.1 port 56209 connected with 127.0.0.1 port 5001 
[ ID] Interval        Transfer     Bandwidth      Write/Err  PPS 
[  3] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[  3] Sent 893 datagrams 
[  3] Server Report: 
[  3] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.000 ms    0/  893 (0%)  0.029/ 0.027/ 0.049/ 0.002 ms   89 pps  0 pkts 4490.80

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 2 
...
[  3] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[  3] Sent 893 datagrams 
[SUM] 0.00-10.00 sec  2.51 MBytes  2.10 Mbits/sec  1786/0      179 pps 
[  3] Server Report: 
[  3] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.001 ms    0/  893 (0%)  0.028/ 0.027/ 0.053/ 0.002 ms   89 pps  0 pkts 4654.00

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 4 
...
[  4] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[  4] Sent 893 datagrams 
[SUM] 0.00-10.00 sec  5.01 MBytes  4.20 Mbits/sec  3572/0      357 pps 
[  4] Server Report: 
[  4] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.000 ms    0/  893 (0%)  0.029/ 0.027/ 0.071/ 0.004 ms   89 pps  0 pkts 4533.59

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 8 
...
[  9] Server Report: 
[  9] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.000 ms    0/  893 (0%)  0.028/ 0.027/ 0.041/ 0.002 ms   89 pps  0 pkts 4614.31 
[  9] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[  9] Sent 893 datagrams 
[SUM] 0.00-10.00 sec  10.0 MBytes  8.41 Mbits/sec  7144/0      714 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 16 
...
[ 10] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[ 10] Sent 893 datagrams 
[SUM] 0.00-10.00 sec  20.1 MBytes  16.8 Mbits/sec  14288/0     1427 pps 
[ 10] Server Report: 
[ 10] 0.00-9.98 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.004 ms    2/  893 (0.22%)  0.031/ 0.027/ 0.088/ 0.007 ms   89 pps  0 pkts 4252.09

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 32 
...
[ 33] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[ 33] Sent 893 datagrams 
[ 33] Server Report:
[ 33] 0.00-9.95 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.003 ms    1/  893 (0.11%)  0.033/ 0.027/ 0.369/ 0.014 ms   89 pps  0 pkts 4036.93 
[ 33] 0.00-9.95 sec  4 datagrams received out-of-order 
[SUM] 0.00-10.00 sec  40.1 MBytes  33.6 Mbits/sec  28576/0     2853 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 64
...
[ 15] Server Report: 
[ 15] 0.00-9.91 sec  1.27 MBytes  1.08 Mbits/sec   0.032 ms  -14/  893 (-1.6%)  0.039/ 0.029/ 0.618/ 0.030 ms   90 pps  0 pkts 3412.60 
[ 15] 0.00-9.91 sec  21 datagrams received out-of-order 
[ 15] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[ 15] Sent 893 datagrams 
[SUM] 0.00-10.01 sec  80.2 MBytes  67.2 Mbits/sec  57152/0     5696 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 128
...
[ 56] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[ 56] Sent 893 datagrams 
[ 56] Server Report: 
[ 56] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.001 ms    0/  893 (0%)  0.038/ 0.031/ 0.144/ 0.008 ms   89 pps  0 pkts 3449.57 
[SUM] 0.00-10.01 sec   160 MBytes   134 Mbits/sec  114304/0    11368 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 256
...
[ 47] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       88 pps 
[ 47] Sent 893 datagrams 
[ 47] Server Report: 
[ 47] 0.00-9.96 sec  1.24 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.010 ms    5/  893 (0.56%)  0.049/ 0.031/ 1.644/ 0.061 ms   89 pps  0 pkts 2647.73 
[SUM] 0.00-10.01 sec   321 MBytes   269 Mbits/sec  228577/0    22605 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 512
...
[207] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  890/0       88 pps 
[207] Sent 890 datagrams 
[207] Server Report: 
[207] 0.00-0.25 sec  1.44 KBytes  47.1 Kbits/sec   0.000 ms  898/  899 (1e+02%) 1315.652/1315.652/1315.652/ 0.000 ms 3600 pps 4736 pkts 0.00 
[SUM] 0.00-10.01 sec   640 MBytes   536 Mbits/sec  456285/0    42023 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 1024
...
[120] 0.00-10.17 sec  1.07 MBytes   884 Kbits/sec  764/0       73 pps 
[120] Sent 764 datagrams 
[120] Server Report: 
[120] 0.00-0.25 sec  1.44 KBytes  47.0 Kbits/sec   0.000 ms  772/  773 (1e+02%) 1289.439/1289.439/1289.439/ 0.000 ms 3091 pps 3986 pkts 0.00 
[SUM] 0.00-10.03 sec  1.01 GBytes   862 Mbits/sec  733728/0    68602 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 2048
...
[449] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  890/0       86 pps 
[449] Sent 890 datagrams 
[449] Server Report: 
[449] 0.00-0.25 sec  1.44 KBytes  47.0 Kbits/sec   0.000 ms  898/  899 (1e+02%) 1318.279/1318.279/1318.279/ 0.000 ms 3593 pps 4737 pkts 0.00 
[SUM] 0.00-9.93 sec  1.24 GBytes  1.07 Gbits/sec  904649/0    84159 pps

При значении -b 1024 уже начали возникать ошибки, связанные с перегрузкой, поэтому были проведены дополнительные измерения в диапазоне 800 – 2000 Мбит/с с линейным приращением скорости генерации.

root@freedom-u540:/usr/src/code# lscpu 
Architecture:        riscv64 
Byte Order:          Little Endian 
CPU(s):              4 
On-line CPU(s) list: 0-3 
Thread(s) per core:  1 
Core(s) per socket:  1 
Socket(s):           4 
CPU max MHz:         1400.0000 
CPU min MHz:         350.0000 
L1d cache:           128 KiB 
L1i cache:           128 KiB

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 1 
------------------------------------------------------------ 
Client connecting to 0, UDP port 5001 
Sending 1470 byte datagrams, IPG target: 11215.21 us 
UDP buffer size:  208 KByte (default) 
------------------------------------------------------------ 
[  3] local 127.0.0.1 port 56209 connected with 127.0.0.1 port 5001 
[ ID] Interval        Transfer     Bandwidth      Write/Err  PPS 
[  3] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[  3] Sent 893 datagrams 
[  3] Server Report: 
[  3] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.000 ms    0/  893 (0%)  0.029/ 0.027/ 0.049/ 0.002 ms   89 pps  0 pkts 4490.80

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 2 
...
[  3] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[  3] Sent 893 datagrams 
[SUM] 0.00-10.00 sec  2.51 MBytes  2.10 Mbits/sec  1786/0      179 pps 
[  3] Server Report: 
[  3] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.001 ms    0/  893 (0%)  0.028/ 0.027/ 0.053/ 0.002 ms   89 pps  0 pkts 4654.00

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 4 
...
[  4] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[  4] Sent 893 datagrams 
[SUM] 0.00-10.00 sec  5.01 MBytes  4.20 Mbits/sec  3572/0      357 pps 
[  4] Server Report: 
[  4] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.000 ms    0/  893 (0%)  0.029/ 0.027/ 0.071/ 0.004 ms   89 pps  0 pkts 4533.59

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 8 
...
[  9] Server Report: 
[  9] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.000 ms    0/  893 (0%)  0.028/ 0.027/ 0.041/ 0.002 ms   89 pps  0 pkts 4614.31 
[  9] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[  9] Sent 893 datagrams 
[SUM] 0.00-10.00 sec  10.0 MBytes  8.41 Mbits/sec  7144/0      714 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 16 
...
[ 10] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[ 10] Sent 893 datagrams 
[SUM] 0.00-10.00 sec  20.1 MBytes  16.8 Mbits/sec  14288/0     1427 pps 
[ 10] Server Report: 
[ 10] 0.00-9.98 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.004 ms    2/  893 (0.22%)  0.031/ 0.027/ 0.088/ 0.007 ms   89 pps  0 pkts 4252.09

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 32 
...
[ 33] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[ 33] Sent 893 datagrams 
[ 33] Server Report:
[ 33] 0.00-9.95 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.003 ms    1/  893 (0.11%)  0.033/ 0.027/ 0.369/ 0.014 ms   89 pps  0 pkts 4036.93 
[ 33] 0.00-9.95 sec  4 datagrams received out-of-order 
[SUM] 0.00-10.00 sec  40.1 MBytes  33.6 Mbits/sec  28576/0     2853 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 64
...
[ 15] Server Report: 
[ 15] 0.00-9.91 sec  1.27 MBytes  1.08 Mbits/sec   0.032 ms  -14/  893 (-1.6%)  0.039/ 0.029/ 0.618/ 0.030 ms   90 pps  0 pkts 3412.60 
[ 15] 0.00-9.91 sec  21 datagrams received out-of-order 
[ 15] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[ 15] Sent 893 datagrams 
[SUM] 0.00-10.01 sec  80.2 MBytes  67.2 Mbits/sec  57152/0     5696 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 128
...
[ 56] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       89 pps 
[ 56] Sent 893 datagrams 
[ 56] Server Report: 
[ 56] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.001 ms    0/  893 (0%)  0.038/ 0.031/ 0.144/ 0.008 ms   89 pps  0 pkts 3449.57 
[SUM] 0.00-10.01 sec   160 MBytes   134 Mbits/sec  114304/0    11368 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 256
...
[ 47] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  893/0       88 pps 
[ 47] Sent 893 datagrams 
[ 47] Server Report: 
[ 47] 0.00-9.96 sec  1.24 MBytes  1.05 Mbits/sec   0.010 ms    5/  893 (0.56%)  0.049/ 0.031/ 1.644/ 0.061 ms   89 pps  0 pkts 2647.73 
[SUM] 0.00-10.01 sec   321 MBytes   269 Mbits/sec  228577/0    22605 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 512
...
[207] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  890/0       88 pps 
[207] Sent 890 datagrams 
[207] Server Report: 
[207] 0.00-0.25 sec  1.44 KBytes  47.1 Kbits/sec   0.000 ms  898/  899 (1e+02%) 1315.652/1315.652/1315.652/ 0.000 ms 3600 pps 4736 pkts 0.00 
[SUM] 0.00-10.01 sec   640 MBytes   536 Mbits/sec  456285/0    42023 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 1024
...
[120] 0.00-10.17 sec  1.07 MBytes   884 Kbits/sec  764/0       73 pps 
[120] Sent 764 datagrams 
[120] Server Report: 
[120] 0.00-0.25 sec  1.44 KBytes  47.0 Kbits/sec   0.000 ms  772/  773 (1e+02%) 1289.439/1289.439/1289.439/ 0.000 ms 3091 pps 3986 pkts 0.00 
[SUM] 0.00-10.03 sec  1.01 GBytes   862 Mbits/sec  733728/0    68602 pps

root@freedom-u540:~# iperf -c 0 -u -e -P 2048
...
[449] 0.00-10.02 sec  1.25 MBytes  1.05 Mbits/sec  890/0       86 pps 
[449] Sent 890 datagrams 
[449] Server Report: 
[449] 0.00-0.25 sec  1.44 KBytes  47.0 Kbits/sec   0.000 ms  898/  899 (1e+02%) 1318.279/1318.279/1318.279/ 0.000 ms 3593 pps 4737 pkts 0.00 
[SUM] 0.00-9.93 sec  1.24 GBytes  1.07 Gbits/sec  904649/0    84159 pps

Николай Малых

nmalykh@protokols.ru

Please follow and like us:
Запись опубликована в рубрике Linux, RISC-V, Измерения и тестирование. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий