Por que os gráficos de tráfego "mentem"

Estar envolvido na proteção contra ataques DDoS Gráficos diferentes com base nos mesmos dados Ele é trazido ao site do cliente para realizar testes de carga, testes de defesa e ajudar a repelir ataques. Frequentemente, você observa uma situação em que os gráficos em diferentes sistemas diferem no mesmo tráfego. Uma breve explicação de "pense diferente" não inspira confiança. Portanto, ele descreveu os motivos de um artigo separado. Este artigo será útil para engenheiros iniciantes da operação da rede e para aqueles que precisam lidar com agendas.

Os motivos da discrepância de depoimentos foram divididos em três grupos:

1. Contando
2. Coleta e armazenamento
3. Visor

1. Contando


Começarei com o principal motivo da discrepância e que é mais frequentemente esquecido.

1. Os engenheiros geralmente acreditam que o tamanho mínimo do "pacote" é de 64 bytes.
2. O equipamento de rede considera de maneira diferente a quantidade de informação transmitida.

As fontes de erro e respostas estão nesta imagem.

1.1 RTFM


Recuperar estrutura de cabeçalho Ethernet



Por exemplo, faremos cálculos para 10 GbE. Através de uma interface de 10 GbE, passam no máximo 1.000.000.000 de bits (10 ^ 10).

Converta o tamanho dos cabeçalhos de octetos em bits
bytesbits
Tamanho do cabeçalho L120160
Tamanho do cabeçalho L2 MAC14112
Tamanho L2 FCS432.
Tamanho da VLAN L2432.
Carga útil mínima46.368
Carga máxima150012000
Total
Carga útil mínima sem VLAN84672
Carga útil mínima com VLAN88704
Carga útil máxima sem VLAN153812304
Carga útil máxima com VLAN154212336

* O uso de tecnologias de sobreposição na rede de transporte afeta o tamanho inicial da PDU , o que reduz os pps máximos.
** Por exemplo, tomou VLAN. O processamento de quadros com IDs de vlan nas interfaces de rede pode variar. Alguns aumentam a MTU, outros diminuem o tamanho máximo permitido da carga útil.

Calculamos a velocidade máxima e mínima na PDU por segundo com a utilização completa da interface (velocidade do fio)

Max pps14880952 .38
Máximo pps com VLAN14204545.45
Mín. Pps812743 .8231
Mín. Pps com VLAN810635.5383


I.e. através da interface de 10 GbE, o número máximo passa ~ 14,88 Mpps. Para facilitar a lembrança, chamamos de zigapack.

Também chamo a atenção para o fato de que max pps e min pps diferem mais de 18 vezes . Por esse motivo, ao considerar as soluções antiDDoS, você precisa prestar atenção ao desempenho em Mpps. Frequentemente, os fornecedores alegam desempenho em Gbps, silenciosos em pacotes. A descrição de métodos para avaliar o desempenho dos sistemas de proteção é um tópico para um grande artigo separado.

1.2 Recursos da contagem de tamanho da PDU



Os equipamentos de rede podem ler o tamanho da PDU em diferentes níveis e excluir os campos da contagem. Conjuntos frequentes de campos para contagem:

  • Dados L2 ou pacote IP len
  • Dados L2 + cabeçalho MAC
  • Dados L2 + cabeçalho MAC + FCS (soma de verificação CRC)

Agora calculamos as leituras no gráfico ao atacar o TCP SYN Flood na velocidade do fio sem e usando vlan.

Tamanho da PDU
(bytes)
Multiplicador de Gbps
10 92 30
Pps sem vlan = 14880952.38
L184109.313225746
L2647.6190 476197.095791045
L2 sem FCS607.1428 571436.652304104
Dados L2 (IP + TCP)40.4.7619047624.434869403
Pps w vlan = 14204545.45
L188109.313225746
L2687.7272727277.196583531
L2 sem FCS647.2727272736.773255088
Dados L2 (IP + TCP)40.4.5454545454.23328443

Portanto, com a utilização total da interface de 10 GbE no gráfico, é possível observar uma velocidade de 4,43 Gbps.

Portanto, ao comparar valores de velocidade em diferentes sistemas, você precisa entender como o tamanho da PDU é considerado. Para simplificar a comparação, fizemos uma calculadora para nós mesmos, mostrando a velocidade na contagem de cabeçalhos diferentes.

Os dois outros grupos de causas a seguir afetam a suavização de pico e são aplicáveis ​​a todos os gráficos de velocidade.

2. Coleta e armazenamento


2.1 Frequência de votação


Contadores geralmente pesquisados ​​mostrando o valor absoluto dos bytes e pacotes processados. Para exibir a velocidade, você precisa calcular a derivada.

A precisão do gráfico é altamente dependente da frequência da pesquisa no contador. Quanto menos frequentemente, maior a média. Por exemplo, é habitual que os operadores tomem valores a cada cinco minutos. Portanto, com os ataques DDoS Pulse Wave, os perfis gráficos no sistema de monitoramento e no sistema de filtragem serão muito diferentes.

2.2 Consolidação de dados (política de retenção)


Geralmente, a abordagem de banco de dados cíclico (rrd) é usada para armazenar valores de contador. Para economizar recursos, os dados para períodos diferentes são armazenados com precisão diferente. Quanto mais longe no passado, mais esparsos os valores, maior a média.

Sistemas diferentes podem ter políticas de retenção diferentes; portanto, olhando retrospectivamente para os gráficos, é possível observar valores diferentes.

3. Visor


3.1 Número de pontos no gráfico


Geralmente no gráfico, há um limite para o número de pontos exibidos. Se houver mais pontos durante o período solicitado, ao exibir os pontos serão consolidados. Na maioria das vezes, os pontos vizinhos são consolidados em um com um valor médio. Essa média suaviza os picos.

Exemplo ilustrativo:



3.2 Consoles binários


Uma discrepância adicional nas leituras é adicionada pelas ferramentas de desenho do gráfico. Para gráficos em bits, eles podem usar vários graus para exibir o mesmo prefixo. Você pode ler mais em en.wikipedia.org/wiki/

3.3 Unidades


Basicamente, os contadores no equipamento de rede mostram a quantidade de informações processadas em bytes. Se não for convertido, o gráfico mostrará a velocidade em Bps (bytes por segundo) e não em bps (bits por segundo).

Conclusão


Os gráficos são uma ferramenta útil e informativa. Observando o conjunto certo de gráficos, você pode encontrar rapidamente respostas para muitas perguntas. Porém, ao trabalhar com gráficos, você precisa entender as nuances, especialmente ao correlacionar gráficos de diferentes sistemas. Portanto, na primeira vez em que você olhar o gráfico, descubra:

  • o que está acontecendo e como;
  • como é armazenado;
  • como exibido.

Source: https://habr.com/ru/post/pt441694/


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