netperf 与网络性能测量 (3)

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测试请求/应答（request/response）网络流量的性能

另一类常见的网络流量类型是应用在client/server结构中的request/response模式。在每次交易（transaction）中，client向server发出小的查询分组，server接收到请求，经处理后返回大的结果数据。如下图所示：

1． TCP_RR

TCP_RR方式的测试对象是多次TCP request和response的交易过程，但是它们发生在同一个TCP连接中，这种模式常常出现在数据库应用中。数据库的client程序与server程序建立一个TCP连接以后，就在这个连接中传送数据库的多次交易过程。
./netperf -t TCP_RR -H 192.168.0.28
TCP REQUEST/RESPONSE TEST to 192.168.0.28
Local /Remote
Socket Size Request Resp. Elapsed Trans.
Send Recv Size Size Time Rate
bytes Bytes bytes bytes secs. per sec

16384 87380 1 1 10.00 9502.73
16384 87380

Netperf输出的结果也是由两行组成。第一行显示本地系统的情况，第二行显示的是远端系统的信息。平均的交易率（transaction rate）为9502.73次/秒。注意到这里每次交易中的request和response分组的大小都为1个字节，不具有很大的实际意义。用户可以通过测试相关的参数来改变request和response分组的大小，TCP_RR方式下的参数如下表所示：

参数	说明
-r req,resp	设置request和reponse分组的大小
-s size	设置本地系统的socket发送与接收缓冲大小
-S size	设置远端系统的socket发送与接收缓冲大小
-D	对本地与远端系统的socket设置TCP_NODELAY选项

通过使用-r参数，我们可以进行更有实际意义的测试：
./netperf -t TCP_RR -H 192.168.0.28 -- -r 32,1024
TCP REQUEST/RESPONSE TEST to 192.168.0.28
Local /Remote
Socket Size Request Resp. Elapsed Trans.
Send Recv Size Size Time Rate
bytes Bytes bytes bytes secs. per sec

16384 87380 32 1024 10.00 4945.97
16384 87380

从结果中可以看出，由于request/reponse分组的大小增加了，导致了交易率明显的下降。注：相对于实际的系统，这里交易率的计算没有充分考虑到交易过程中的应用程序处理时延，因此结果往往会高于实际情况。

2． TCP_CRR

与TCP_RR不同，TCP_CRR为每次交易建立一个新的TCP连接。最典型的应用就是HTTP，每次HTTP交易是在一条单独的TCP连接中进行的。因此，由于需要不停地建立新的TCP连接，并且在交易结束后拆除TCP连接，交易率一定会受到很大的影响。
./netperf -t TCP_CRR -H 192.168.0.28
TCP Connect/Request/Response TEST to 192.168.0.28
Local /Remote
Socket Size Request Resp. Elapsed Trans.
Send Recv Size Size Time Rate
bytes Bytes bytes bytes secs. per sec

131070 131070 1 1 9.99 2662.20
16384 87380

即使是使用一个字节的request/response分组，交易率也明显的降低了，只有2662.20次/秒。TCP_CRR使用与TCP_RR相同的局部参数。

3． UDP_RR

UDP_RR方式使用UDP分组进行request/response的交易过程。由于没有TCP连接所带来的负担，所以我们推测交易率一定会有相应的提升。
./netperf -t UDP_RR -H 192.168.0.28
UDP REQUEST/RESPONSE TEST to 192.168.0.28
Local /Remote
Socket Size Request Resp. Elapsed Trans.
Send Recv Size Size Time Rate
bytes Bytes bytes bytes secs. per sec

65535 65535 1 1 9.99 10141.16
65535 65535

结果证实了我们的推测，交易率为10141.16次/秒，高过TCP_RR的数值。不过，如果出现了相反的结果，即交易率反而降低了，也不需要担心，因为这说明了在网络中，路由器或其它的网络设备对UDP采用了与TCP不同的缓冲区空间和处理技术。

结束语
除了netperf以外，还有很多其它的网络性能测试工具，如dbs, iperf, pathrate, nettest, netlogger, tcptrace, ntop等。这些工具有其各自的特色和不同的侧重点，我们可以根据具体的应用环境，有选择的使用它们，这样就可以使这些工具发挥出最大的功效。虽然都是开放源代码的软件，但是这些工具的功能与商业的网络测试工具同样强大，而且也得到了广泛的应用，熟悉这些工具对我们的实际工作一定会有很大的帮助。

参考资料

Network Performance Open Source Toolkit, Richard Blum, Wiley Publishing, Inc.
netperf website, http://www.netperf.org

关于作者
汤凯，通过tangk73@hotmail.com可以跟他联系。

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