वाईफ़ाई टीसीपी iperf थ्रूपुट: 1 स्ट्रीम बनाम कई स्ट्रीम?


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एक WLAN iperf टीसीपी थ्रूपुट परीक्षण में, कई समानांतर धाराएं मुझे 1 स्ट्रीम से अधिक थ्रूपुट देगी। मैंने TCP विंडो का आकार बढ़ाने की कोशिश की, लेकिन मैं अभी भी अधिकतम प्रवाह को केवल 1 स्ट्रीम से हासिल नहीं कर सकता। क्या टीसीपी परत में कुछ और है जो पूर्ण लिंक क्षमता का उपयोग करने से रोक रहा है?


आप कितना अंतर देखते हैं? आदर्श रूप से, यदि एक टीसीपी स्ट्रीम टी का एक थ्रूपुट प्रदान करता है, तो दो को व्यक्तिगत रूप से प्रत्येक टी / 2 का एक थ्रूपुट प्रदान करना चाहिए।
मनोज पांडेय

ध्यान दें कि धाराओं की संख्या की परवाह किए बिना पूर्ण लिंक क्षमता कभी नहीं पहुंच पाएगी। IPv4 न्यूनतम [IP + TCP] हेडर के साथ ~ 95% चैनल दक्षता प्राप्त करेगा। उत्कृष्ट प्रोटोकॉल ओवरहेड को sd.wareonearth.com/~phil/net/overhead पर देखें
generalnetworkerror

@ManojPandey, मुझे यकीन नहीं है कि वह एक आदर्श मामला देख रहा है ... खासकर जब से वह वाईफाई का उपयोग कर रहा है ... मुझे संदेह है कि उसे कुछ पैकेट नुकसान हुआ है ...
माइक पेनिंगटन

टीसीपी वाई-फाई से अधिक बेकार है, इससे निपटें। अगर आपको इसका उपयोग करना है और आप लेयर 3 पैकेट लॉस देख रहे हैं, तो मैं लेयर 2 अधिकतम रिट्री काउंट को बढ़ाने का सुझाव दूंगा, क्योंकि टीसीपी को प्रदर्शन को नष्ट किए बिना हानिरहित लिंक को संभालने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
बैचीएक्स

जवाबों:


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एक WLAN iperf टीसीपी थ्रूपुट परीक्षण में, कई समानांतर धाराएं मुझे 1 स्ट्रीम से अधिक थ्रूपुट देगी। मैंने TCP विंडो का आकार बढ़ाने की कोशिश की, लेकिन मैं अभी भी अधिकतम प्रवाह को केवल 1 स्ट्रीम से हासिल नहीं कर सकता। क्या टीसीपी परत में कुछ और है जो पूर्ण लिंक क्षमता का उपयोग करने से रोक रहा है?

मेरे अनुभव में, यदि आप 1 टीसीपी स्ट्रीम और कई टीसीपी धाराओं के बीच काफी भिन्न परिणाम देखते हैं, तो यह समस्या सामान्य रूप से पैकेट हानि है; इसलिए टीसीपी लेयर में "कुछ और" रिट्रांसमिशन (लोअर-लेयर पैकेट लॉस के कारण) है।

एक उदाहरण मैंने बताया कि कैसे पैकेट नुकसान एकल-प्रवाह थ्रूपुट को प्रभावित करता है ...

                   [Wifi||LAN-0.0%-Loss||LAN-2.0%-Loss]
+--------------+                                        +--------------+
|              |                                        |              |
| Thinkpad-T61 |----------------------------------------| Linux Server |
|              |                                        | Tsunami      |
+--------------+                                        +--------------+
iperf client             ------------------>            iperf server
                             Pushes data

यह एक तालिका है iperfजो एक क्लाइंट और सर्वर के बीच 60 सेकंड के परीक्षण के परिणाम को सारांशित करता है ... आप RTT घबराना (यानी उच्च RTT मानक विचलन) से iperf परिणामों में थोड़ा बदलाव देख सकते हैं; हालाँकि, सबसे महत्वपूर्ण अंतर तब आया जब मैंने क्लाइंट को वायर्ड एनआईसी छोड़ने के 2% नुकसान का अनुकरण किया। 172.16.1.56 और 172.16.1.80 एक ही लैपटॉप (उबंटू चल रहा है) हैं। सर्वर 172.16.1.5 है, डेबियन चल रहा है। मैंने पैकेट के नुकसान का अनुकरण करने के लिए एनआईसी वायर्ड क्लाइंट पर नेटम का इस्तेमाल किया ...

Client IP       Transport    Loss     avg RTT    RTT StdDev    TCP Streams   Tput
-----------     ----------   ----     -------    ----------    -----------   ----------
172.16.1.56     802.11g      0.0%      0.016s          42.0              1     19.5Mbps
172.16.1.56     802.11g      0.0%      0.016s          42.0              5     20.5Mbps
172.16.1.80     1000BaseT    0.0%     0.0002s           0.0              1    937  Mbps
172.16.1.80     1000BaseT    0.0%     0.0002s           0.0              5    937  Mbps
172.16.1.80     1000BaseT    2.0%     0.0002s           0.0              1    730  Mbps <---
172.16.1.80     1000BaseT    2.0%     0.0002s           0.0              5    937  Mbps

टिप्पणी प्रतिक्रियाओं के लिए संपादित करें :

क्या आप बता सकते हैं कि अंतिम परिदृश्य (1000BaseT, 5 स्ट्रीम, 2.0% हानि) में क्या हो रहा है? भले ही पैकेट नुकसान हो, लेकिन कुल थ्रूपुट अभी भी 937 मीटर / सेकंड पर संतृप्त है।

पैकेट नुकसान का पता चलने पर ज्यादातर टीसीपी कार्यान्वयन उनकी भीड़ खिड़की को कम करते हैं । चूँकि हम क्लाइंट से सर्वर पर 2% पैकेट हानि के लिए बाध्य करने के लिए netem का उपयोग कर रहे हैं , ग्राहक के कुछ डेटा को गिरा दिया जाता है। इस उदाहरण में netem का शुद्ध प्रभाव 730Mbps की एकल-स्ट्रीम औसत संचरण दर है। कई स्ट्रीम जोड़ने का मतलब है कि अलग-अलग टीसीपी स्ट्रीम लिंक को संतृप्त करने के लिए एक साथ काम कर सकते हैं।

मेरा लक्ष्य वाईफाई पर उच्चतम टीसीपी थ्रूपुट को प्राप्त करना है। जैसा कि मैं इसे समझता हूं, मुझे पैकेट हानि के कारण थ्रूपुट में कमी का मुकाबला करने के लिए धाराओं की संख्या में वृद्धि करनी चाहिए। क्या ये सही है?

हाँ

इसके अलावा, किस बिंदु पर बहुत सी धाराएं थ्रूपुट को नकारात्मक रूप से प्रभावित करना शुरू कर देंगी? क्या यह सीमित मेमोरी और / या प्रोसेसिंग पावर के कारण होगा?

मैं वास्तव में जवाब नहीं दे सकता कि अधिक प्रयोगों के बिना, लेकिन 1GE लिंक के लिए, मुझे कभी भी 5 समानांतर धाराओं के साथ लिंक को संतृप्त करने में कोई समस्या नहीं हुई। आपको यह अंदाजा लगाने के लिए कि स्केलेबल टीसीपी कैसा है, लिनक्स सर्वर सही परिस्थितियों में 1500 से अधिक समवर्ती टीसीपी सॉकेट को संभाल सकता है। यह एक और SO चर्चा है जो समवर्ती टीसीपी सॉकेट्स को स्केल करने के लिए प्रासंगिक है, लेकिन मेरी राय में 20 समानांतर सॉकेट्स के ऊपर कुछ भी ओवरकिल होगा यदि आप केवल एक लिंक को संतृप्त करने की कोशिश कर रहे हैं।

मुझे यह गलतफहमी होनी चाहिए कि iperf -w विंडो के आकार का अधिकतम उपयोग करता है जैसा कि लगता है जैसे आप कह रहे हैं कि यह उस 21% प्रारंभिक मूल्य से आगे बढ़ गया है

मैंने उपयोग नहीं किया iperf -w, इसलिए मुझे लगता है कि गलतफहमी है। चूंकि आपके पास वाईफाई केस के बारे में बहुत सारे सवाल हैं, इसलिए मैं वाईफाई सिंगल टीसीपी स्ट्रीम केस के लिए टीसीपी थ्रूपुट के वायरशार्क ग्राफ को शामिल कर रहा हूं।

वाईफ़ाई टीसीपी एकल-धारा थ्रूपुट


परीक्षण डेटा

मैं उस मामले में भी कच्चे परीक्षण के आंकड़ों को शामिल कर रहा हूं, जिसे आप देखना चाहते हैं कि मैंने इन चीजों को कैसे मापा ...

802.11 जी, 1 टीसीपी स्ट्रीम

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ mtr --no-dns --report \
  --report-cycles 60 172.16.1.5
HOST: mpenning-ThinkPad-T61       Loss%   Snt   Last   Avg  Best  Wrst StDev
  1.|-- 172.16.1.5                 0.0%    60    0.8  16.0   0.7 189.4  42.0
mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$

[mpenning@tsunami]$ iperf -s -p 9000 -B 172.16.1.5

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ iperf -c 172.16.1.5 -p 9000 -t 60 -P 1
------------------------------------------------------------
Client connecting to 172.16.1.5, TCP port 9000
TCP window size: 21.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  3] local 172.16.1.56 port 40376 connected with 172.16.1.5 port 9000
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-60.1 sec   139 MBytes  19.5 Mbits/sec
mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$

802.11 जी, 5 टीसीपी स्ट्रीम

[mpenning@tsunami]$ iperf -s -p 9001 -B 172.16.1.5

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ iperf -c 172.16.1.5 -p 9001 -t 60 -P 5
------------------------------------------------------------
Client connecting to 172.16.1.5, TCP port 9001
TCP window size: 21.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  3] local 172.16.1.56 port 37162 connected with 172.16.1.5 port 9001
[  5] local 172.16.1.56 port 37165 connected with 172.16.1.5 port 9001
[  7] local 172.16.1.56 port 37167 connected with 172.16.1.5 port 9001
[  4] local 172.16.1.56 port 37163 connected with 172.16.1.5 port 9001
[  6] local 172.16.1.56 port 37166 connected with 172.16.1.5 port 9001
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-60.0 sec  28.0 MBytes  3.91 Mbits/sec
[  5]  0.0-60.1 sec  28.8 MBytes  4.01 Mbits/sec
[  4]  0.0-60.3 sec  28.1 MBytes  3.91 Mbits/sec
[  6]  0.0-60.4 sec  34.0 MBytes  4.72 Mbits/sec
[  7]  0.0-61.0 sec  30.5 MBytes  4.20 Mbits/sec
[SUM]  0.0-61.0 sec   149 MBytes  20.5 Mbits/sec
mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$

1000BaseT, 1 स्ट्रीम, 0.0% की हानि

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ mtr --no-dns --report \
>   --report-cycles 60 172.16.1.5
HOST: mpenning-ThinkPad-T61       Loss%   Snt   Last   Avg  Best  Wrst StDev
  1.|-- 172.16.1.5                 0.0%    60    0.2   0.2   0.2   0.2   0.0
mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$

[mpenning@tsunami]$ iperf -s -p 9002 -B 172.16.1.5

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ iperf -c 172.16.1.5 -p 9002 -t 60 -P 1
------------------------------------------------------------
Client connecting to 172.16.1.5, TCP port 9002
TCP window size: 21.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  3] local 172.16.1.80 port 49878 connected with 172.16.1.5 port 9002
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-60.0 sec  6.54 GBytes   937 Mbits/sec
mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$

1000BaseT, 5 स्ट्रीम, 0.0% हानि

[mpenning@tsunami]$ iperf -s -p 9003 -B 172.16.1.5

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ iperf -c 172.16.1.5 -p 9003 -t 60 -P 5
------------------------------------------------------------
Client connecting to 172.16.1.5, TCP port 9003
TCP window size: 21.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  7] local 172.16.1.80 port 47047 connected with 172.16.1.5 port 9003
[  3] local 172.16.1.80 port 47043 connected with 172.16.1.5 port 9003
[  4] local 172.16.1.80 port 47044 connected with 172.16.1.5 port 9003
[  5] local 172.16.1.80 port 47045 connected with 172.16.1.5 port 9003
[  6] local 172.16.1.80 port 47046 connected with 172.16.1.5 port 9003
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  4]  0.0-60.0 sec  1.28 GBytes   184 Mbits/sec
[  5]  0.0-60.0 sec  1.28 GBytes   184 Mbits/sec
[  3]  0.0-60.0 sec  1.28 GBytes   183 Mbits/sec
[  6]  0.0-60.0 sec  1.35 GBytes   193 Mbits/sec
[  7]  0.0-60.0 sec  1.35 GBytes   193 Mbits/sec
[SUM]  0.0-60.0 sec  6.55 GBytes   937 Mbits/sec
mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$

1000BaseT, 1 स्ट्रीम, 2.0% हानि

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ sudo tc qdisc add dev eth0 root netem corrupt 2.0%

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ mtr --no-dns --report   --report-cycles 60 172.16.1.5
HOST: mpenning-ThinkPad-T61       Loss%   Snt   Last   Avg  Best  Wrst StDev
  1.|-- 172.16.1.5                 1.7%    60    0.2   0.2   0.2   0.2   0.0
mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$

[mpenning@tsunami]$ iperf -s -p 9004 -B 172.16.1.5

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ iperf -c 172.16.1.5 -p 9004 -t 60 -P 1
------------------------------------------------------------
Client connecting to 172.16.1.5, TCP port 9004
TCP window size: 42.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  3] local 172.16.1.80 port 48910 connected with 172.16.1.5 port 9004
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-64.1 sec  5.45 GBytes   730 Mbits/sec
mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$

1000BaseT, 5 स्ट्रीम, 2.0% हानि

[mpenning@tsunami]$ iperf -s -p 9005 -B 172.16.1.5

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ iperf -c 172.16.1.5 -p 9005 -t 60 -P 5
------------------------------------------------------------
Client connecting to 172.16.1.5, TCP port 9005
TCP window size: 21.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  7] local 172.16.1.80 port 50616 connected with 172.16.1.5 port 9005
[  3] local 172.16.1.80 port 50613 connected with 172.16.1.5 port 9005
[  5] local 172.16.1.80 port 50614 connected with 172.16.1.5 port 9005
[  4] local 172.16.1.80 port 50612 connected with 172.16.1.5 port 9005
[  6] local 172.16.1.80 port 50615 connected with 172.16.1.5 port 9005
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-60.0 sec  1.74 GBytes   250 Mbits/sec
[  7]  0.0-60.0 sec   711 MBytes  99.3 Mbits/sec
[  4]  0.0-60.0 sec  1.28 GBytes   183 Mbits/sec
[  6]  0.0-60.0 sec  1.59 GBytes   228 Mbits/sec
[  5]  0.0-60.0 sec  1.24 GBytes   177 Mbits/sec
[SUM]  0.0-60.0 sec  6.55 GBytes   937 Mbits/sec
mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$

पैकेट लॉस सिमुलेशन निकालें

mpenning@mpenning-ThinkPad-T61:~$ sudo tc qdisc del dev eth0 root

क्या आप बता सकते हैं कि अंतिम परिदृश्य (1000BaseT, 5 स्ट्रीम, 2.0% हानि) में क्या हो रहा है? भले ही पैकेट नुकसान हो, लेकिन कुल थ्रूपुट अभी भी 937 मीटर / सेकंड पर संतृप्त है। मेरा लक्ष्य वाईफाई पर उच्चतम टीसीपी थ्रूपुट को प्राप्त करना है। जैसा कि मैं इसे समझता हूं, मुझे पैकेट हानि के कारण थ्रूपुट में कमी का मुकाबला करने के लिए धाराओं की संख्या में वृद्धि करनी चाहिए। क्या ये सही है? इसके अलावा, किस बिंदु पर बहुत सी धाराएं थ्रूपुट को नकारात्मक रूप से प्रभावित करना शुरू कर देंगी? क्या यह सीमित मेमोरी और / या प्रोसेसिंग पावर के कारण होगा?
elin05

@ elin05: कई धाराओं का उपयोग करने से पैकेट की हानि कई धाराओं पर फैल जाती है, इसलिए जब एक पैकेट नुकसान होता है, तो केवल एक धारा इसकी टीसीपी विंडो के आकार को कम कर देगी, अन्य धाराओं को अप्रभावित छोड़ देगा।
बैचीएक्स

क्या 802.11g (54Mbps) BDP ने 8ms (16ms RTT / 2) के साथ 54KB की विंडो साइज के लिए पाइप को इन-फ्लाइट पैकेट के साथ पूरा रखने में देरी नहीं की है? सर्वर-साइड पर विंडो का आकार क्या है?
generalnetworkerror

@generalnetworkerror, टीसीपी विंडो स्थिर नहीं हैं ... वे टीसीपी की जरूरतों के आधार पर बदलते हैं ... उस कैप्चर के दौरान, सुनामी का अधिकतम खिड़की का आकार 1177600 बाइट्स था; सुनामी की औसत खिड़की 1045083 बाइट्स थी और उस 60 सेकंड की औसत आरटीटी 32.2ms थी।
माइक पेनिंगटन

@MikePennington: मुझे यह गलतफहमी होनी चाहिए कि iperf -w विंडो के आकार का अधिकतम उपयोग करता है क्योंकि ऐसा लगता है जैसे आप कह रहे हैं कि यह उस 21K प्रारंभिक मूल्य से आगे बढ़ गया है।
generalnetworkerror

2

यहां एकल tcp स्ट्रीम के अधिकतम प्रवाह के लिए गणना की गई है।

(TCP Window [bytes]/RTT[seconds]) * 8 [bits/byte] = Max single tcp throughput in (bps)

तो आपके पास एक अड़चन है और विलंबता एक बड़ी भूमिका निभाता है।


0

यह संभवतः एक प्रक्रिया बनाम कई प्रक्रियाओं के कारण है। iperf 2.0.9 के साथ ग्राहक पर -P 2 के माध्यम से इसका परीक्षण कर सकता है। यह एक के बजाय दो धागे कांटे जाएगा। अधिकांश आधुनिक सीपीयू में कई कोर होते हैं इसलिए कई थ्रेड का उपयोग करने से उनका लाभ उठाया जा सकेगा।

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