RFC_6349_-_TCP_Throughput_Testing.pdf - RFC 6349 Framework for TCP Throughput Testing Damian Fronia Daniel Wasilewski Po co to wszystko zdefiniowanie

RFC_6349_-_TCP_Throughput_Testing.pdf - RFC 6349 Framework...

This preview shows page 1 out of 21 pages.

You've reached the end of your free preview.

Want to read all 21 pages?

Unformatted text preview: RFC 6349 - Framework for TCP Throughput Testing Damian Fronia, Daniel Wasilewski Po co to wszystko? ● ● zdefiniowanie metody przeprowadzania praktycznej, kompleksowej oceny trwałej wydajności TCP w zarządzanej sieci IP klasy biznesowej. określenie parametrów: szybkości łącza, RTT, MTU, rozmiary buforów i osiągalnej przepustowości TCP TCP RWND i TCP CWND ● ● ● Congestion Window(cwnd) ogranicza ilość danych, które TCP może wysłać do sieci przed odebraniem ACK. Okno Receive Window(rwnd) informuje o ilości danych, które może otrzymać odbiorca. Obie te dwie zmienne są używane do szacowania przepływności łącza. TCP Congestion Control ● ● ● Slow start Congestion Avoidance Fast recovery/Fast Retransmit Metodologia Dokonanie dokładnego pomiaru jest możliwe tylko w przypadku stanu równowagi połączenia TCP. Wartości graniczne to 5% utraty pakietów oraz 150 ms jitter. Kroki testowania: ● ● ● wyznaczenie Path MTU obliczenie RTT i BB test przepustowości (TCP throughput) Path MTU (Maximum Transmission Unit) Path MTU definiuje najmniejsze MTU dla wszystkich urządzeń biorących udział w transmisji. Do wyznaczenia wykorzystuje się wiadomości ICMP “need to frag”. Round Trip Time (RTT) i Bottleneck Bandwidth (BB) ● ● RTT jest czasem, jaki upłynął między wprowadzeniem taktowania pierwszego bitu segmentu TCP wysłanego a otrzymaniem ostatniego bitu odpowiedniego potwierdzenia TCP. BB odnosi się do najmniejszej szerokości pasma na całej ścieżce. W większości przypadków przepustowość typu "wąskie gardło" znajduje się w części dostępowej sieci rozległej (CE - PE). Pomiary BB należy przeprowadzać w obu kierunkach Minimalna wielkość okna TCP RWND Minimalny wymagany rozmiar TCP RWND można obliczyć z przepustowości (BDP), który jest następujący: BDP (bity) = RTT (s) *BB (bps) Minimalny wymagany rozmiar : TCP RWND = BDP / 8, gdzie wielkość okna jest mierzona w bajtach. W przypadku wielkości okna po stronie odbiorczej nie pozwalającej na wykorzystanie maksymalnej przepustowości, możemy obliczyć tą przepustowość: TCP Throughput = TCP RWND * 8 / RTT Jeżeli okno zaś jest większe od BDP: TCP Throughput = max FPS * (MTU - 40) *8 Metryki TCP W sieciach wykorzystujących protokół TCP, pomiary przepustowości powinny opierać się na trzech zmiennych - poprawne ich zrozumienie służy lepszemu zgłębieniu wyników, np. znalezienie problemów w badanej sieci. Ze względu na złożoność i nieprzewidywalność tego protokołu bardzo trudno opracować wspólny dla wszystkich przypadków schemat metryk - do pomiarów należy podchodzić indywidualnie. Metryka pierwsza. Transfer Time Ratio (TTR) Transfer Time Ratio - współczynnik rzeczywistego czasu transferu, do czasu idealnego. Idealny czas transferu to przewidywany czas, w którym cały blok danych należy przekazać za pośrednictwem połączenia TCP. Czas ten zależy od maksymalnej możliwej przepustowości TCP - przy uwzględnieniu wąskiego gardła. Maksymalna dostępna przepustowość - Ethernet Maksymalna przepustowość w przypadku Ethernetu zależy od FPS (Frames Per Second), która została ograniczona w standardzie IEEE 802.3 do 8127 ramek - w przypadku wersji Fast Ethernet. Ograniczenie wynika z: Na 1538B składa się: MTU + Ethernet + CRC32 + IFG + Preambuła + SFD gdzie MTU = 1500B, Ethernet = 14B, CRC32 = 4B, IFG = 12B, Preambuła = 7B, SFD = 1B. Idealny i rzeczywisty czas transferu, a TTR Idealny czas transferu to czas, jaki jest potrzebny aby przesłać blok danych wykorzystując maksymalną przepływność: Przykład: Przesyłamy po 100MB danych przez 5 równoczesnych połączeń TCP za pomocą łącza Ethernet 500Mbps, czyli każde z połączeń dostaje 100Mbps. W naszym przykładzie rzeczywisty czas transferu wyniósł 12 sekund. Metryka druga. Procentowa wydajność TCP Procentowa wydajność retransmitowane. TCP reprezentuje procent bajtów, które nie zostały Przesłane bajty oznaczają sumę wszystkich bajtów TCP, które były transmitowane, wliczając w to bajty retransmitowane. Przykład: Przesyłając 100.000B, retransmitowanych było 2.000B. Metryka trzecia. Opóźnienia bufora Opóźnienie bufora może zostać zobrazowane przez wzrost średniej wartości RTT w przeprowadzonym teście względem wartości RTT baseline (wartości podstawowej). Średnią wartość RTT liczy się jako stosunek sumy czasów RTT i czasu trwania testu. Opóźnienie bufora obrazuje się procentowo: Przykład: Bazowa wartość RTT wynosi 25ms, a średnia wartość RTT wyniosła 32ms. Przeprowadzanie testów Przed przystąpieniem do testów należy skupić się na paru względach: - długość trwania testu, - wybór połączeń pojedynczych lub wielu równoległych, - przeprowadzenie testu w różnych porach dnia. Analiza wyników Z czego wynikają niedokładności? - straty pakietów przeciążenia sieci - wzrost RTT ograniczenia buforów TCP występujących w sieci urządzeń pośrednich TCP wpływających na rozmiar okna Sposoby przeciwdziałania? - używanie Timestampów korzystanie z SACK wykorzystanie TOE - TCP Offload Engine Kwestie bezpieczeństwa podczas testów? - Ataki DoS - wielokrotne przeprowadzenie testów, generowanie zbyt dużego ruchu, używanie wielu równoległych połączeń może prowadzić do blokady usług. - Nie ma obawy przed wyciekiem danych - ruch generowany jest sztucznie, czyli dane w testach nie pochodzą od użytkownika. - Więcej spraw odnoszących bezpieczeństwa znajduje się w RFC4656 i RFC5357, w opisie protokołów One-way Active Measurement Protocol oraz Two-Way Active Measurement Protocol Pokaz programu iperf3 Pytania 1. Jakie jest rozwinięcie skrótu TTR? a. b. c. TCP Throughput Ratio Transfer Time Ratio TCP Target Reverse 2. Do wyznaczenia którego parametru posłuży komunikat “need to frag” ICMP? a. b. c. path MTU RTT BDP 3. Graniczna wartość utraty pakietów pozwalająca przeprowadzić test przepustowości TCP to: a. b. c. 0,2% 2% 5% Pytania 1. Jakie jest rozwinięcie skrótu TTR? a. b. c. TCP Throughput Ratio Transfer Time Ratio TCP Target Reverse 2. Do wyznaczenia którego parametru posłuży komunikat “need to frag” ICMP? a. b. c. MTU RTT BDP 3. Graniczna wartość utraty pakietów pozwalająca przeprowadzić test przepustowości TCP to: a. b. c. 0,2% 2% 5% Dziękujemy za uwagę! ...
View Full Document

  • Summer '18

What students are saying

  • Left Quote Icon

    As a current student on this bumpy collegiate pathway, I stumbled upon Course Hero, where I can find study resources for nearly all my courses, get online help from tutors 24/7, and even share my old projects, papers, and lecture notes with other students.

    Student Picture

    Kiran Temple University Fox School of Business ‘17, Course Hero Intern

  • Left Quote Icon

    I cannot even describe how much Course Hero helped me this summer. It’s truly become something I can always rely on and help me. In the end, I was not only able to survive summer classes, but I was able to thrive thanks to Course Hero.

    Student Picture

    Dana University of Pennsylvania ‘17, Course Hero Intern

  • Left Quote Icon

    The ability to access any university’s resources through Course Hero proved invaluable in my case. I was behind on Tulane coursework and actually used UCLA’s materials to help me move forward and get everything together on time.

    Student Picture

    Jill Tulane University ‘16, Course Hero Intern

Stuck? We have tutors online 24/7 who can help you get unstuck.
A+ icon
Ask Expert Tutors You can ask You can ask You can ask (will expire )
Answers in as fast as 15 minutes
A+ icon
Ask Expert Tutors