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Das Wichtigste
- Die Messebene benennenIP-Bytes, Ethernet-Frames und Leitungsbelegung ergeben unterschiedliche Gbit/s-Werte.
- Einzelne Queues und Kerne prüfenEine niedrige mittlere CPU-Last kann einen überlasteten Teil des Empfangspfads verdecken.
- Die tatsächliche Richtlinie qualifizierenWeiterleiten, Verwerfen, Zustandsverwaltung und Inspektion sind verschiedene Arbeitslasten.
Kleine Pakete können eine andere Grenze aufdecken
Eine hohe Paketrate verlangt viele Empfangs-, Analyse-, Such- und Weiterleitungsentscheidungen pro Sekunde. Je nach Implementierung laufen manche in Hardware, andere benötigen CPU, Speicherbandbreite oder gemeinsamen Zustand. Kleine Pakete können die Verarbeitungsgrenze erreichen, bevor die nominelle Leitungsbandbreite ausgeschöpft ist.
Das Symptom allein identifiziert nicht den begrenzenden Baustein. Verluste können an der vorgelagerten Übergabe, NIC-Queue, einem Worker, bei Zustandsallokation oder an der Ausgangsleitung auftreten. Finden Sie zuerst die ausfallende Stufe, bevor Sie Hardware oder Filterframework wechseln.
Mpps auf eine klar definierte Framegröße beziehen
Für nominelle Ethernet-Leitungsbelegung in einer Richtung gilt: Gbit/s = Mpps × (Framebytes + 20) × 8 / 1000. Der Frame enthält hier FCS; die zusätzlichen 20 Byte berücksichtigen Präambel und Interframe-Zeit. Dies ist ein Rechenmodell und kein erreichter Filterbenchmark.
Eine Aufzeichnung kann FCS weglassen, ein IP-Zähler enthält keinen Ethernet-Overhead. Dokumentieren Sie vor dem Vergleich, was der Graph zählt. Die folgenden Beispiele enthalten keine separate PHY/FEC-Berechnung und garantieren nicht, dass eine reale Schnittstelle das theoretische Maximum dauerhaft erreicht.
| Frame einschließlich FCS | Bei 10 Mpps | Nominelles Maximum bei 100 Gbit/s |
|---|---|---|
| 64 Byte | 6,72 Gbit/s | 148,81 Mpps |
| 128 Byte | 11,84 Gbit/s | 84,46 Mpps |
| 512 Byte | 42,56 Gbit/s | 23,50 Mpps |
| 1518 Byte | 123,04 Gbit/s | 8,13 Mpps |
Arbeit vor der erschöpften Stufe reduzieren
Ist vorgelagerte Bandbreite erschöpft, muss die Reduktion weiter upstream erfolgen oder die Zustellung geändert werden. Liegt die gemessene Grenze lokal, prüfen Sie unterstütztes frühes Filtern, Queuekonfiguration, Workerplatzierung und Regelkosten. Spätes Verwerfen macht bereits geleistete Verarbeitung nicht rückgängig.
XDP, eine DPDK-Anwendung, VPP und Geräte-ACLs sind unterschiedliche Ausführungsumgebungen, keine universelle Leistungsrangfolge. Vergleichen Sie die benötigte Richtlinie auf der tatsächlichen Hardware. Dokumentieren Sie Parserunterstützung, Zustandsverhalten, Updates sowie das Verhalten bei fehlenden Funktionen oder gestoppten Prozessen.
Verteilung statt nur Gesamtsummen messen
Receive-side scaling verteilt Pakete häufig per Hash über Headerfelder auf Queues. Viele Flows können sich gut verteilen, während eine andere Mischung die Arbeit konzentriert. Eine ausgelastete Empfangsqueue oder ein Worker kann Pakete verlieren, obwohl die mittlere CPU-Last gering bleibt. Prüfen Sie tatsächliche Zuordnung und Queuezähler, statt von gleichmäßiger Arbeitsteilung durch mehr Kerne auszugehen.
Erfassen Sie NUMA-Lokalität, NIC-Platzierung, PCIe-Kapazität, Workerbindung und Sendequeues. Ihre Wirkung hängt von Plattform und Implementierung ab. Übernehmen Sie keine Tuninganleitung, ohne den bestehenden Pfad zu messen und eine rücknehmbare Konfiguration zu behalten.
Beispiel: 100 Mpps brauchen eine genaue Beschreibung
Bei 64-Byte-Ethernet-Frames entsprechen 100 Mpps nominell 67,2 Gbit/s Leitungsbelegung. Bei 1518 Byte entsprechen dieselben 100 Mpps dagegen 1230,4 Gbit/s. Eine Aussage wie „100 Mpps“ ohne Framegröße, Richtung und Arbeitslast ist daher unvollständig.
Teilen Sie bei einem hypothetischen Aufbau mit zwei Knoten die angebotene Last nicht einfach durch zwei. Testen Sie die Verkehrslenkung, ungleiche Verteilung und anschließend den zu tolerierenden Ausfall. Kann der gesamte geschützte Verkehr auf einen verbleibenden Knoten wechseln, benötigen dieser und seine Empfangsleitungen einen separat qualifizierten Betriebsbereich.
Eine reproduzierbare Kapazitätsakte erstellen
Das System beschreiben
Erfassen Sie NIC, Firmware, Treiber, CPU, Speicher, NUMA-Aufbau, Softwareversionen, Ports und aktive Funktionen. Benennen Sie Einwegrichtung oder Aggregat.
Den Verkehr beschreiben
Erfassen Sie Framegrößen, Protokolle, Flowanzahl, Zustandserzeugung, Anteil legitimen und unerwünschten Verkehrs sowie Dauer. Verwenden Sie einen autorisierten isolierten Aufbau mit synchronisierten Messungen.
Nützliche Weiterleitung messen
Messen Sie angebotene, verworfene und weitergeleitete Pakete an benannten Punkten. Erfassen Sie auch erfolgreiche legitime Vorgänge, Latenz und Verlust. Schnelles reines Verwerfen ist kein Ergebnis zustandsbehafteter Weiterleitung.
Den Betriebsspielraum bestimmen und prüfen
Testen Sie vorgesehene Last, kontrollierte Änderungen und den definierten Fehlerfall. Halten Sie den Produktionsbereich unterhalb der nachgewiesenen Grenze und dokumentieren Sie die gewählte Reserve.
Graphen im Betriebskontext lesen
- Addieren Sie Empfangs- und Senderaten nicht zu einer angeblichen Eingangskapazität in einer Richtung.
- Leiten Sie die stärkste Sekunde nicht aus einem Fünfminutenmittel oder Abrechnungsperzentil ab.
- Erwarten Sie nicht, dass gesampelte Flows jeden kurzen Burst erfassen oder denselben Zähler wie die NIC liefern.
- Bezeichnen Sie verworfene Pakete nicht ohne Angabe der Verarbeitung als bearbeiteten sauberen Verkehr.
- Ein erfolgreicher Test großer Frames belegt keine Kapazität für minimale Frames.
Aus einem Benchmark eine brauchbare Größenentscheidung machen
Führen Sie theoretische Leitungsgrenzen, gemessene Datenpfadkapazität und Anwendungsergebnisse getrennt. Fehlende Messungen bleiben unbekannt. Ein Rechner kann Arithmetik und Leitungsgrenzen prüfen; das Filtersystem qualifiziert nur ein relevanter Test.
Fragen und Antworten
Reicht ein hoher Gbit/s-Wert zur Dimensionierung eines Filters?
Nein. Paketgröße, Paketrate, Richtlinie, Zustandserzeugung und Verteilung beeinflussen die Last. Messen Sie die Konfiguration, die tatsächlich eingesetzt wird.
Bedeutet geringe Gesamt-CPU-Last freie Serverkapazität?
Nicht unbedingt. Eine Queue, ein Worker, ein Speicherpfad oder eine externe Leitung kann begrenzen, während andere Kerne untätig bleiben.
Darf die theoretische Ethernet-Rate als Filterkapazität verkauft werden?
Nein. Sie ist eine Leitungsbelegungsgrenze unter bestimmten Annahmen. Eine Produktkapazität benötigt Messungen für den relevanten Verkehr und die aktivierten Funktionen.
