उपयोगकर्ता अंतरिक्ष यातायात पीढ़ी

कलाकार के दृष्टिकोण में मूनगेन + डीपीडीके + लुआ का उपयोग करके ट्रैफ़िक जेनरेशन

वास्तविक परिस्थितियों में DDoS हमलों के निष्प्रभावीकरण के लिए विभिन्न तकनीकों के प्रारंभिक परीक्षण और परीक्षण की आवश्यकता होती है। नेटवर्क उपकरण और सॉफ्टवेयर को वास्तविक परिस्थितियों के करीब कृत्रिम परिस्थितियों में परीक्षण किया जाना चाहिए - गहन यातायात प्रवाह के साथ अनुकरण हमलों। ऐसे प्रयोगों के बिना, किसी भी जटिल उपकरण की विशिष्ट विशेषताओं और सीमाओं के बारे में विश्वसनीय जानकारी प्राप्त करना बेहद मुश्किल है।

इस लेख में, हम Qrator Labs में उपयोग की गई कुछ ट्रैफ़िक जनरेशन विधियों को प्रकट करेंगे।

चेतावनी

हम दृढ़ता से अनुशंसा करते हैं कि पाठक वास्तविक बुनियादी ढांचे की वस्तुओं पर हमला करने के लिए उल्लिखित उपकरणों का उपयोग करने की कोशिश न करें। DoS हमलों का संगठन कानून द्वारा दंडनीय है और इससे गंभीर दंड हो सकता है। Qrator Labs एक पृथक प्रयोगशाला वातावरण में सभी परीक्षण आयोजित करती है।

आधुनिक तकनीकी स्तर

हमारे क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण कार्य छोटे पैकेट के साथ 10G ईथरनेट-इंटरफ़ेस को संतृप्त करना है, जिसका अर्थ है 14.88 Mpps (प्रति सेकंड पैकेट के लाखों) प्रसंस्करण। इसके बाद, हम सबसे छोटे ईथरनेट नेटवर्क पैकेट - 64 बाइट्स पर विचार करते हैं - क्योंकि हमारा मुख्य हित प्रति यूनिट समय में प्रेषित पैकेटों की संख्या को अधिकतम करना है। एक साधारण गणना से पता चलता है कि हमारे पास इस तरह के एक पैकेट को संसाधित करने के लिए केवल 67 नैनोसेकंड हैं।

तुलना करने के लिए, यह समय एक आधुनिक प्रोसेसर के पास है जो कैश से चूकने पर मेमोरी से डेटा का एक टुकड़ा प्राप्त करने की आवश्यकता है। जब हम 40G और 100G ईथरनेट इंटरफेस के साथ काम करना शुरू करते हैं तो सब कुछ और भी जटिल हो जाता है और उन्हें लाइन रेट (नेटवर्क डिवाइस के अधिकतम संभावित घोषित प्रदर्शन) तक पूरी तरह से संतृप्त करने की कोशिश करते हैं।

चूंकि सामान्य स्थिति में डेटा प्रवाह उपयोगकर्ता स्पेस (यूजर्सस्पेस) में एप्लिकेशन से होकर गुजरता है, तो कर्नेल के माध्यम से, अंत में नेटवर्क कंट्रोलर (एनआईसी) में जा रहा है, पहला और सबसे सीधा विचार यह है कि सीधे कर्नेल में पैकेट जनरेशन को कॉन्फ़िगर करने का प्रयास करें। इस तरह के समाधान का एक उदाहरण परमाणु मॉड्यूल pktgen [2] है। यह विधि आपको प्रदर्शन में काफी सुधार करने की अनुमति देती है, लेकिन पर्याप्त रूप से लचीली नहीं होती है, क्योंकि कर्नेल में स्रोत कोड में मामूली बदलाव से एक लंबा बिल्ड चक्र, कर्नेल मॉड्यूल या यहां तक ​​कि पूरे सिस्टम का रिबूट होता है और वास्तव में, परीक्षण, जो समग्र उत्पादकता को कम करता है (अर्थात, इसे प्रोग्रामर से अधिक समय की आवश्यकता होती है। और प्रयास)।

एक अन्य संभावित दृष्टिकोण नेटवर्क नियंत्रक मेमोरी बफ़र्स के लिए उपयोगकर्ता स्थान से सीधे पहुंच प्राप्त करना है। यह पथ अधिक जटिल है, लेकिन उच्च उत्पादकता प्राप्त करने के प्रयास के लायक है। नुकसान में उच्च जटिलता और कम लचीलापन शामिल हैं। इस दृष्टिकोण के उदाहरण हैं नेटमैप , PF_RING, और DPDK [4]।

एक और प्रभावी, उच्च प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए बहुत महंगा तरीका है सार्वभौमिक नहीं, बल्कि विशेष उपकरण का उपयोग करना। उदाहरण: Ixia ।

स्क्रिप्ट का उपयोग करते हुए DPDK पर आधारित समाधान भी हैं, जो जनरेटर मापदंडों को नियंत्रित करने में लचीलेपन को बढ़ाता है, और आपको स्टार्टअप के दौरान उत्पन्न पैकेज के प्रकार को बदलने की अनुमति भी देता है। नीचे हम इन उपकरणों में से एक के साथ अपने स्वयं के अनुभव का वर्णन करते हैं - मूनगेन।

मूनजेन आर्किटेक्चर

MoonGen की विशिष्ट विशेषताएं हैं:

1. उपयोगकर्ताओं के लिए DPDK डेटा संसाधित करना प्रदर्शन लाभ का मुख्य कारण है;
2. शीर्ष स्तर पर सरल लिपियों के साथ लुआ [ 5 ] स्टैक और नीचे सी में लिखी गई DPDK लाइब्रेरी के लिए बाइंडिंग;
3. जेआईटी (सिर्फ समय में) तकनीक के लिए धन्यवाद, लूआ स्क्रिप्ट काफी तेजी से काम करते हैं, जो कुछ हद तक विरोधाभासी आमतौर पर स्क्रिप्टिंग भाषाओं की प्रभावशीलता के बारे में विचारों को स्वीकार करते हैं।

MoonGen को DPDK लाइब्रेरी के आसपास एक Lua आवरण के रूप में माना जा सकता है। Lua उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस स्तर पर कम से कम निम्न DPDK संचालन दिखाई देते हैं:

• नेटवर्क नियंत्रकों को कॉन्फ़िगर करना;
• आवंटन और पूल और मेमोरी बफ़र्स तक सीधी पहुंच, जो अनुकूलन उद्देश्यों के लिए, निरंतर संरेखित क्षेत्रों में आवंटित की जानी चाहिए;
• नेटवर्क नियंत्रकों की आरएसएस-कतारों तक सीधी पहुंच;
• कम्प्यूटेशनल प्रवाह को प्रबंधित करने के लिए एपीआई, मेमोरी एक्सेस (एनयूएमए और सीपीयू आत्मीयता) की विषमता को ध्यान में रखते हुए [ 12 ]।

MoonGen वास्तुकला, सामग्री से योजना [ 1 ]।

MoonGen

MoonGen DPDK लाइब्रेरी पर आधारित एक स्क्रिप्टेड हाई-स्पीड पैकेट जनरेटर है। Lua स्क्रिप्ट पूरी प्रक्रिया को नियंत्रित करती है: उपयोगकर्ता-निर्मित स्क्रिप्ट पैकेज बनाने, संशोधित करने और भेजने के लिए ज़िम्मेदार होती है। बहुत तेज LuaJIT और DPDK पैकेट प्रोसेसिंग लाइब्रेरी के लिए धन्यवाद, यह आर्किटेक्चर आपको सीपीयू के केवल एक कोर का उपयोग करके 64-बाइट पैकेट के साथ 10-गीगाबिट ईथरनेट इंटरफेस को संतृप्त करने की अनुमति देता है। मूनगैन आपको इस गति को तब भी प्राप्त करने की अनुमति देता है जब Lua स्क्रिप्ट प्रत्येक पैकेज को संशोधित करती है। यह नेटवर्क कंट्रोलर के एक ही बफर का पुन: उपयोग करने जैसी ट्रिक का उपयोग नहीं करता है।

मूनगेन को पैकेट भी मिल सकते हैं, यानी जांच के तहत सिस्टम द्वारा कौन से पैकेट गिराए गए थे। चूंकि पैकेट रिसेप्शन को विशेष रूप से एक कस्टम लुआ स्क्रिप्ट द्वारा नियंत्रित किया जाता है, इसलिए इसका उपयोग अधिक जटिल परीक्षण स्क्रिप्ट बनाने के लिए भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, आप एक दूसरे के साथ संबंध स्थापित करने के लिए मूनगेन के दो उदाहरणों का उपयोग कर सकते हैं। इस तरह के कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग किया जा सकता है, विशेष रूप से, तथाकथित मध्य बक्से (यातायात भेजने और प्राप्त करने के बिंदु के बीच उपकरण) के परीक्षण के लिए, उदाहरण के लिए, फायरवॉल। मूनगेन चार मुख्य क्षेत्रों पर केंद्रित है:

• उच्च प्रदर्शन और मल्टी-कोर स्केलिंग: एक सीपीयू कोर पर 20 मिलियन से अधिक पैकेट प्रति सेकंड;
• लचीलापन: प्रत्येक पैकेज उपयोगकर्ता-निर्मित लुआ स्क्रिप्ट के आधार पर वास्तविक समय में उत्पन्न होता है;
• सटीक समय टिकटों: साधारण (कमोडिटी) हार्डवेयर पर, समय अंकन मिलीसेकंड सटीकता के साथ किया जाता है;
• भेजे गए पैकेट के बीच अंतराल का सटीक नियंत्रण: साधारण हार्डवेयर पर आवश्यक पैटर्न और यातायात के विश्वसनीय पीढ़ी।

DPDK

DPDK का मतलब डेटा प्लेन डेवलपमेंट किट है और इसमें लाइब्रेरीज़ होती हैं, जिनका मुख्य कार्य सेंट्रल प्रोसेसर आर्किटेक्चर की एक विस्तृत विविधता पर नेटवर्क पैकेट्स के प्रदर्शन को बढ़ाना है।

एक ऐसी दुनिया में जहां कंप्यूटर नेटवर्क मानव संचार की नींव बन रहे हैं, प्रदर्शन, बैंडविड्थ, और विलंबता वायरलेस नेटवर्क और केबल इंफ्रास्ट्रक्चर जैसी प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण पैरामीटर बन रहे हैं, जिसमें उनके सभी व्यक्तिगत घटक शामिल हैं: राउटर, लोड बैलेंसर, फायरवॉल; साथ ही आवेदन के क्षेत्र: मीडिया ट्रांसफर (स्ट्रीमिंग), वीओआईपी, आदि।

DPDK परीक्षण और स्क्रिप्ट बनाने के लिए एक हल्का और सुविधाजनक तरीका है। यूजरस्पेस के भीतर डेटा ट्रांसफर एक ऐसी चीज है जिसका हम अक्सर निरीक्षण नहीं करते हैं, इसका मुख्य कारण यह है कि अधिकांश एप्लिकेशन ऑपरेटिंग सिस्टम और कर्नेल स्टैक के माध्यम से नेटवर्क उपकरण के साथ संवाद करते हैं, जो डीपीडीके मॉडल के विपरीत है।

लुआ

लुआ के अस्तित्व का मुख्य उद्देश्य केवल एक प्रोग्रामिंग प्रतिमान में लागू प्राइमेटिव के एक सेट के बजाय, सरल और लचीली अभिव्यंजक उपकरण प्रदान करना है जो विशिष्ट वर्तमान कार्यों के लिए विस्तार योग्य हैं। नतीजतन, आधार भाषा बहुत हल्की है - पूरा दुभाषिया संकलित रूप में केवल 180 kB लेता है और आसानी से संभव कार्यान्वयन की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए adapts।

लुआ एक गतिशील भाषा है। यह इतना कॉम्पैक्ट है कि इसे लगभग किसी भी डिवाइस पर रखा जा सकता है। Lua छोटे प्रकार के सेट का समर्थन करता है: बूलियन मान, संख्या (डबल सटीक फ़्लोटिंग पॉइंट), और स्ट्रिंग्स। पारंपरिक डेटा संरचनाएं, जैसे कि सरणियाँ, सेट, और सूचियाँ, लुआ में एक ही निर्मित डेटा संरचना द्वारा दर्शाई जा सकती हैं - एक तालिका, जो एक विषम साहचर्य सरणी है।

Lua JIT (सिर्फ समय में) संकलन का उपयोग करता है, इसलिए, एक स्क्रिप्टिंग भाषा होने के नाते, यह C [ 10 ] जैसी संकलित भाषाओं के तुलनीय प्रदर्शन को दर्शाता है।

मूंग क्यों

एक कंपनी के रूप में जो DDoS हमलों को बेअसर करने में माहिर है, Qrator Labs को अपने स्वयं के सुरक्षा समाधान बनाने, अपग्रेड करने और परीक्षण करने के लिए एक विश्वसनीय तरीके की आवश्यकता है। यह बाद के परीक्षण के लिए है, कि वास्तविक हमले का अनुकरण करने वाले यातायात उत्पन्न करने के विभिन्न तरीकों की आवश्यकता है। हालांकि, OSI मॉडल के 2-3 स्तरों पर एक खतरनाक, फिर भी सीधा, बाढ़ के हमले का अनुकरण करना इतना आसान नहीं है, मुख्य रूप से पैकेट उत्पादन में उच्च प्रदर्शन को प्राप्त करने में कठिनाइयों के कारण।

दूसरे शब्दों में, डीडीओएस की निरंतर उपलब्धता और न्यूट्रलाइजेशन में लगी कंपनी के लिए, एक पृथक प्रयोगशाला वातावरण में विभिन्न DoS हमलों का अनुकरण करना यह समझने का एक तरीका है कि विभिन्न उपकरण जो कंपनी के हार्डवेयर सिस्टम का हिस्सा हैं, वास्तविकता में कैसे व्यवहार करेंगे।

मूनगेन न्यूनतम सीपीयू कोर पर नेटवर्क नियंत्रक के लिए सीमा के करीब ट्रैफ़िक मान उत्पन्न करने का एक अच्छा तरीका है। उच्च गति मान उत्पन्न करने के लिए कई अन्य विकल्पों की तुलना में, यूज़रस्पेस के भीतर डेटा ट्रांसफर प्रश्न (मूनगेन + डीपीडीके) में स्टैक के प्रदर्शन में काफी सुधार करता है। शुद्ध DPDK का उपयोग करने के लिए बहुत अधिक प्रयास की आवश्यकता होती है, इसलिए आपको प्रदर्शन को अनुकूलित करने की हमारी इच्छा पर आश्चर्य नहीं होना चाहिए। हम अपने स्वयं के परीक्षणों की कार्यक्षमता और कार्यान्वयन का विस्तार करने के लिए मूल मूनगैन रिपॉजिटरी के क्लोन [ 7 ] का भी समर्थन करते हैं।

अधिकतम लचीलापन प्राप्त करने के लिए, पैकेज बनाने के लिए तर्क उपयोगकर्ता द्वारा लुआ लिपि का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है, जो मूनजेन की मुख्य विशेषताओं में से एक है। अपेक्षाकृत सरल पैकेट प्रसंस्करण के मामले में, यह समाधान एक सीपीयू कोर पर 10G इंटरफ़ेस को संतृप्त करने के लिए पर्याप्त तेजी से काम करता है। आने वाले पैकेजों को संशोधित करने और नए बनाने का एक विशिष्ट तरीका उसी प्रकार के पैकेजों के साथ काम करना है, जिसमें केवल कुछ फ़ील्ड बदलते हैं।

एक उदाहरण नीचे वर्णित 3-tcp-syn-ack-बाढ़ परीक्षण है। ध्यान दें कि पैकेज के किसी भी संशोधन को उसी बफर में बनाया जा सकता है, जहां पैकेज उत्पन्न या पिछले चरण में प्राप्त हुआ हो। वास्तव में, ऐसे पैकेट रूपांतरण बहुत तेज़ी से किए जाते हैं, क्योंकि उनमें महंगे संचालन शामिल नहीं होते हैं, जैसे कि सिस्टम कॉल, मेमोरी के संभावित गैर-कैश्ड वर्गों तक पहुंच और इसी तरह।

Qrator लैब्स हार्डवेयर पर टेस्ट

क्यूरेटर लैब्स विभिन्न उपकरणों पर प्रयोगशाला में सभी परीक्षण आयोजित करता है। इस स्थिति में, हमने निम्नलिखित नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रकों का उपयोग किया:

• इंटेल 82599ES 10 जी
• मेलानॉक्स कनेक्टएक्स -4 40 जी
• मेलानॉक्स कनेक्टएक्स -5 100 जी

हम अलग से ध्यान देते हैं कि जब 10G से ऊपर के मानकों पर काम करने वाले नेटवर्क कंट्रोलर के साथ काम करते हैं, तो प्रदर्शन की समस्या अधिक तीव्र होती जा रही है। आज एक कोर के साथ 40 जी इंटरफ़ेस को संतृप्त करना संभव नहीं है, हालांकि कोर की एक छोटी संख्या के साथ यह पहले से ही यथार्थवादी है।

मेलानॉक्स द्वारा निर्मित नेटवर्क नियंत्रकों के मामले में, निर्माता द्वारा प्रदान किए गए ट्यूनिंग गाइड [ 3 ] का उपयोग करके डिवाइस के कुछ मापदंडों और सेटिंग्स को बदलना संभव है। यह आपको एनआईसी के व्यवहार को गहरा करने के लिए प्रदर्शन को बढ़ाने और कुछ विशेष मामलों में अनुमति देता है। अन्य निर्माताओं के पेशेवर उपयोग के लिए अपने स्वयं के उच्च प्रदर्शन वाले उपकरणों के लिए समान दस्तावेज हो सकते हैं। यहां तक ​​कि अगर आपको सार्वजनिक डोमेन में ऐसा कोई दस्तावेज़ नहीं मिल रहा है, तो यह हमेशा निर्माता से सीधे संपर्क करने के लिए समझ में आता है। हमारे मामले में, मेलानॉक्स के प्रतिनिधि बहुत दयालु थे और, प्रलेखन प्रदान करने के अलावा, जल्दी से हमारे सवालों का जवाब दिया, जिसके कारण हम पट्टी के 100% उपयोग को प्राप्त करने में कामयाब रहे, जो हमारे लिए बहुत महत्वपूर्ण था।

टीसीपी SYN बाढ़ परीक्षण

L3-tcp-syn-ack-बाढ़ SYN बाढ़ [ 6 ] जैसे हमले का अनुकरण करने का एक उदाहरण है। यह मुख्य MoonGen रिपॉजिटरी से l3-tcp-syn-बाढ़ परीक्षण का एक विस्तारित Qrator Labs संस्करण है, जो हमारे रिपॉजिटरी क्लोन में संग्रहीत है।

हमारा परीक्षण तीन प्रकार की प्रक्रियाएं चला सकता है:

1. टीसीपी SYN पैकेट स्ट्रीम को स्क्रैच से उत्पन्न करें, आवश्यक फ़ील्ड्स को अलग करें, जैसे स्रोत आईपी पता, स्रोत पोर्ट नंबर, आदि।
2. टीसीपी के अनुसार प्रत्येक प्राप्त SYN पैकेट के लिए एक मान्य ACK प्रतिक्रिया बनाएं;
3. टीसीपी प्रोटोकॉल के अनुसार प्रत्येक प्राप्त ACK पैकेट के लिए एक वैध SYN-ACK प्रतिक्रिया बनाएं।

उदाहरण के लिए, आंतरिक (क्रमशः, "सबसे") कोड लूप ACK प्रतिक्रियाएं बनाने के लिए निम्नानुसार है:

local tx = 0 local rx = rxQ:recv(rxBufs) for i = 1, rx do local buf = rxBufs[i] local pkt = buf:getTcpPacket(ipv4) if pkt.ip4:getProtocol() == ip4.PROTO_TCP and pkt.tcp:getSyn() and (pkt.tcp:getAck() or synack) then local seq = pkt.tcp:getSeqNumber() local ack = pkt.tcp:getAckNumber() pkt.tcp:unsetSyn() pkt.tcp:setAckNumber(seq+1) pkt.tcp:setSeqNumber(ack) local tmp = pkt.ip4.src:get() pkt.ip4.src:set(pkt.ip4.dst:get()) pkt.ip4.dst:set(tmp) … -- some more manipulations with packet fields tx = tx + 1 txBufs[tx] = buf end end if tx > 0 then txBufs:resize(tx) txBufs:offloadTcpChecksums(ipv4) -- offload checksums to NIC txQ:send(txBufs) end 

प्रतिक्रिया पैकेज बनाने का सामान्य विचार इस प्रकार है। सबसे पहले, आपको आरएक्स कतार से पैकेट को हटाने की आवश्यकता है, फिर जांचें कि क्या पैकेट प्रकार अपेक्षित से मेल खाता है। संयोग के मामले में, मूल पैकेज के कुछ क्षेत्रों को संशोधित करके एक उत्तर तैयार करें। अंत में, उसी बफ़र का उपयोग करके बनाए गए पैकेट को TX कतार में रखें। प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, एक-एक करके पैकेट लेने और उन्हें एक-एक करके संशोधित करने के बजाय, हम उन्हें समग्र करते हैं, RX कतार से सभी उपलब्ध पैकेटों को निकालते हुए, संबंधित प्रतिक्रियाएं बनाते हैं, और उन सभी को TX कतार में डालते हैं। एक पैकेज पर काफी बड़ी संख्या में हेरफेर होने के बावजूद, प्रदर्शन अधिक रहता है, मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण कि लुआ जेआईटी इन सभी ऑपरेशनों को कम संख्या में प्रोसेसर निर्देशों में संकलित करता है। कई अन्य परीक्षण, न केवल टीसीपी SYN / ACK, एक ही सिद्धांत पर काम करते हैं।

नीचे दी गई तालिका मेंलेनॉक्स कनेक्टएक्स -4 का उपयोग करके SYN बाढ़ परीक्षण (प्रतिक्रिया प्रयासों के बिना SYN पीढ़ी) के परिणाम दिखाती है। इस एनआईसी में दो 40G पोर्ट हैं, जिनमें एक पोर्ट पर 59.52 Mpps की सैद्धांतिक प्रदर्शन छत और दो बंदरगाहों के लिए 2 * 50 Mpps हैं। NIC को PCIe से जोड़ने का विशिष्ट कार्यान्वयन कुछ हद तक बैंडविड्थ (अपेक्षित 2 * 59.52 के बजाय 2 * 50 देता है) को सीमित करता है।

प्रति पोर्ट कोर	1 पोर्ट, Mpps	2 पोर्ट, प्रत्येक पोर्ट के लिए Mpps
1	20	19
2	38	36
3	56.5	47
4	59.5	50

SYN बाढ़ परीक्षण; एनआईसी: मेलानोक्स टेक्नोलॉजीज एमटी 27700 फैमिली (कनेक्टएक्स -4), दोहरी 40 जी पोर्ट; CPU: Intel® Xeon® सिल्वर 4114 CPU @ 2.20GHz

निम्न तालिका एक 100G पोर्ट के साथ मेलानॉक्स कनेक्टएक्स -5 पर उसी SYN बाढ़ परीक्षण के परिणाम दिखाती है।

कोर	Mpps
1	35
2	69
3	104
4	127
5	120
6	131
7	132
8	144

SYN बाढ़ परीक्षण; NIC: Mellanox Technologies MT27800 Family (ConnectX-5), सिंगल 100G पोर्ट; CPU: Intel® Xeon® सिल्वर 4114 CPU @ 2.20GHz

ध्यान दें कि सभी मामलों में हम प्रोसेसर कोर की एक छोटी संख्या पर 96% से अधिक सैद्धांतिक प्रदर्शन छत को प्राप्त करते हैं।

आने वाले ट्रैफ़िक को कैप्चर करें और PCAP फ़ाइलों को सहेजें

परीक्षण का एक अन्य उदाहरण आरएक्स-टू-पीक है, जो आने वाले सभी ट्रैफ़िक को कैप्चर करने और एक निश्चित संख्या में पीसीएपी फ़ाइलों को सहेजने का प्रयास करता है [ 8 ]। यद्यपि यह परीक्षण विशेष रूप से पैकेज की पीढ़ी की चिंता नहीं करता है, यह इस तथ्य के एक प्रदर्शन के रूप में कार्य करता है कि उपयोगकर्ता स्थान के माध्यम से डेटा स्थानांतरण के आयोजन में सबसे कमजोर लिंक फ़ाइल सिस्टम है। यहां तक ​​कि tmpfs वर्चुअल फाइल सिस्टम स्ट्रीम को काफी धीमा कर देता है। इस स्थिति में, 14.88 Mpps के उपयोग के लिए केंद्रीय प्रोसेसर के 8 कोर की आवश्यकता होती है, जबकि ट्रैफ़िक की समान राशि प्राप्त करने (और रीसेट करने, या पुनर्निर्देशित करने) के लिए केवल एक कोर पर्याप्त है।

निम्न तालिका ट्रैफ़िक की मात्रा (Mpps में) दिखाती है जो SSD (दूसरा कॉलम) या tmpfs फ़ाइल सिस्टम (तीसरा कॉलम) पर ext2 फ़ाइल सिस्टम में स्थित PCAP फ़ाइलों को प्राप्त और सहेजा गया था।

कोर	SSD, Mpps पर	tmpfs पर, Mpps
1	1.48	1.62
2	4	4.6
3	6.94	8.1
4	9.75	11.65
5	12.1	13.8
6	13.38	14.47
7	14.4	14.86
8	14.88	14.88

आरएक्स-टू-पेप परीक्षण; एनआईसी: इंटेल 82599ES 10-गीगाबिट; CPU: Intel® Xeon® CPU E5-2683 v4 @ 2.10GHz

मूनगेन मॉडिफिकेशन: tman टास्क मैनेजर

हम रीडर को मूनगेन कार्यक्षमता के अपने स्वयं के विस्तार से भी परिचित कराना चाहते हैं, जो परीक्षण के लिए कार्यों के समूह को लॉन्च करने का एक और तरीका प्रदान करता है। यहाँ मुख्य विचार सामान्य विन्यास और प्रत्येक कार्य के लिए विशिष्ट सेटिंग्स को अलग करना है, जिससे आप एक ही समय में विभिन्न कार्यों (यानी लुआ स्क्रिप्ट) की एक मनमानी संख्या चला सकते हैं। MoonGen रिपॉजिटरी के हमारे क्लोन में, कार्य प्रबंधक [ 9 ] के साथ MoonGen का कार्यान्वयन प्रस्तुत किया गया है, यहाँ हम केवल इसके मुख्य कार्यों को संक्षेप में सूचीबद्ध करेंगे।

नया कमांड लाइन इंटरफ़ेस आपको विभिन्न प्रकार के कई कार्यों को एक साथ चलाने की अनुमति देता है। मूल परिदृश्य इस प्रकार है:

 ./build/tman [tman options...] [-- <task1-file> [task1 options...]] [-- <task2-file> [task2 options...]] [-- ...] 

इसके अलावा ./build/tman -h विस्तृत मदद प्रदान करता है।

हालांकि, एक सीमा है - नियमित रूप से लुआ नौकरी फाइलें टैमन इंटरफ़ेस के साथ संगत नहीं हैं। Tman नौकरी फ़ाइल को स्पष्ट रूप से निम्नलिखित वस्तुओं को परिभाषित करना चाहिए:

• कॉन्फ़िगर (पार्सर) फ़ंक्शन जो नौकरी के मापदंडों का वर्णन करता है;
• कार्य फ़ंक्शन (टास्कनम, txInfo, rxInfo, args), जो वास्तविक कार्य प्रक्रिया का वर्णन करता है। यहाँ txInfo और rxInfo क्रमशः RX और TX कतारों के सरणियाँ हैं; args में टास्क मैनेजर और टास्क के पैरामीटर होते हैं।
• उदाहरण / tman में उदाहरण मिल सकते हैं।

कार्य प्रबंधक का उपयोग करने से आपको विषम परीक्षणों को चलाने में अधिक लचीलापन मिलता है।

निष्कर्ष

मूनजेन द्वारा प्रदान की जाने वाली विधि हमारे लक्ष्यों के अनुकूल है और प्राप्त परिणामों के साथ कर्मचारियों को संतुष्ट करती है। हमें उच्च प्रदर्शन के साथ एक उपकरण मिला, जबकि परीक्षण वातावरण और भाषा दोनों को काफी सरल बनाए रखा। इस सेटअप के उच्च प्रदर्शन को दो मुख्य विशेषताओं के लिए धन्यवाद प्राप्त किया जाता है: लुआ में नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक बफ़र्स और जस्ट-इन-टाइम संकलन तकनीक तक सीधी पहुंच।

एक नियम के रूप में, नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक के प्रदर्शन के लिए एक सैद्धांतिक छत प्राप्त करना एक व्यवहार्य कार्य है। जैसा कि हमने दिखाया है, एक सिंगल कोर 10G पोर्ट को संतृप्त करने के लिए पर्याप्त हो सकता है, जबकि 100G पोर्ट का एक पूरा लोड बड़ी संख्या में कोर के साथ एक विशेष समस्या पेश नहीं करता है।

हम विशेष रूप से अपने उपकरणों के साथ और त्रुटियों को सुधारने के लिए उनकी प्रतिक्रिया के लिए मूनजेन टीम के लिए मेलानॉक्स टीम के आभारी हैं।

सामग्री

1. मूनगेन: ए स्क्रिप्टेबल हाई-स्पीड पैकेट जेनरेटर - पॉल एमेरिच एट अल।, इंटरनेट मेजरमेंट कॉन्फ्रेंस 2015 (IMC'15), 2015
2. Pktgen
3. मेलानॉक्स ट्यूनिंग गाइड
4. डाटा प्लेन डेवलपमेंट किट
5. लुआ
6. सिन बाढ़
7. मूनजेन रिपॉजिटरी के क्यूरेटर लैब्स का क्लोन
8. PCAP फ़ाइल स्वरूप
9. कार्य प्रबंधक
10. लुआ प्रदर्शन
11. नेटवर्क फ़ंक्शंस वर्चुअलाइज़ेशन व्हाइटपेपर
12. NUMA, गैर-समान मेमोरी एक्सेस