一种服务器网络延迟调优的测试方法及系统与流程

文档序号:21317657发布日期:2020-06-30 20:47阅读:659来源:国知局
本发明属于服务器网络测试
技术领域
:,具体涉及一种服务器网络延迟调优的测试方法及系统。
背景技术
::服务器随着时代的发展,已经覆盖到各个地区。针对网卡的使用要求也越来越多元化,其中服务器在运行过程中对网卡性能的要求也越来越高。主要是因为服务器在网络传输过程中,网络性能的高低直接影响着服务器的在大流量面前能够保持着高速运转,避免服务器出现宕机、崩溃等,而影响服务器网卡性能的关键原因就有网络延迟,目前linux环境下还没有有效测试网络延迟,并对网络延迟进行优化的方法。此为现有技术的不足,因此,针对现有技术中的上述缺陷,提供一种服务器网络延迟调优的测试方法及系统,是非常有必要的。技术实现要素:针对现有技术的上述网络延迟影响服务器网卡性能,但目前linux环境下还没有有效测试网络延迟,并对网络延迟进行优化的方法的缺陷,本发明提供一种服务器网络延迟调优的测试方法及系统,以解决上述技术问题。第一方面,本发明提供一种服务器网络延迟调优的测试方法,包括如下步骤:s1.搭建服务器linux系统的测试环境,设置服务器被测端节点与辅助端节点网络连通;s2.优化服务器被测端节点与辅助端节点的网络配置,修改影响网络性能的cpu电源状态参数、中断均衡irqbalance服务配置、防火墙服务配置、网卡中断调控参数以及cpu频率控制cpuspeed服务;s3.在服务器被测端节点与辅助端节点安装sfnettest网络测试工具,设置被测端节点与辅助端节点分别绑定网卡、cpu和内存,并通过sfnettest网络测试工具在被测节点及辅助端节点之间进行回环测试,验证网络延迟性能。进一步地,步骤s1具体步骤如下:s11.建立服务器被测端节点与辅助端节点的物理连接,搭建服务器linux系统的测试环境;s12.设置服务器被测端与辅助端网卡信息一致,且均可被linux系统识别;s13.分别配置服务器被测端与辅助端网络信息,使得网络连通。通过测试环境搭建,使得被测节点与辅助节点之间建立网络连接,并能相互ping通。进一步地,步骤s2具体步骤如下:s21.在系统内核下修改cpu电源状态参数,编辑grub启动项,禁用cpu省电状态;s22.在服务器被测端及辅助端均停止中断均衡irqbalance服务,防止操作系统在可用cpu内核之间自动平衡中断造成的网络延迟;s23.关闭防火墙服务配置,消除防火墙消耗对内核网络驱动的延迟;s24.设置服务器被测端节点及辅助端节点启动中断调控,修改中断响应参数,减少中断响应引起的网络延迟;s25.在服务器被测端节点及辅助端节点关闭cpu频率控制cpuspeed服务,避免服务器被测端节点及辅助端节点进入省电模式,降低cpu主频效率,导致网络延迟。通过修改系统参数对linux环境下的网络配置进行优化。进一步地,步骤s24具体步骤如下:s241.设置服务器被测端节点及辅助端节点启动中断调控;s242.从服务器被测端节点及辅助端节点各自网口寄存器获取接收端中断响应时间参数及中断响应帧参数;s243.减小接收端中断响应时间参数及中断响应帧参数,减少中断响应造成的网络延迟。通过减小中断响应参数来减少中断响应对网络延迟造成的影响。进一步地,步骤s3具体步骤如下:s31.在服务器被测端节点与辅助端节点安装sfnettest网络测试工具,并创建sfnt回环测试功能模块;s32.设置被测端节点与辅助端节点分别绑定各自网卡、cpu和内存;s33.通过sfnettest回环测试功能模块在被测节点与辅助节点之间进行回环测试,验证网络延迟性能。通过回环测试对网络延迟进行测试。进一步地,步骤s33具体步骤如下:s331.sfnettest回环测试功能模块设置辅助节点向被测节点发送设定字节长度的udp报文,并等待被测节点的返回数据,完成回环ping操作;s332.sfnettest回环测试功能模块设置被测节点等待辅助节点的发送数据,并将接受到的udp报文原路返回给辅助节点,完成回环pong操作;s333.获取ping操作的时间t1以及pong操作的时间t2,计算服务器跨辅助节点与被测节点的网络延迟t0=(t1-t2)/2;s334.判断回环测试是否完成;若是,测试结束,收集每次网络延迟时间,计算出网络延迟时间的平均时延、最小值、中位数值、最大值、正态分布设定比例的值以及标准差;若否,返回步骤s331。完成设定次数的回环测试,对网络延迟进行概率统计。第二方面,本发明提供一种服务器网络延迟调优的测试系统,包括:测试环境搭建模块,用于搭建服务器linux系统的测试环境,设置服务器被测端节点与辅助端节点网络连通;网络配置优化模块,用于优化服务器被测端节点与辅助端节点的网络配置,修改影响网络性能的cpu电源状态参数、中断均衡irqbalance服务配置、防火墙服务配置、网卡中断调控参数以及cpu频率控制cpuspeed服务;网络延迟性能测试模块,在服务器被测端节点与辅助端节点安装sfnettest网络测试工具,设置被测端节点与辅助端节点分别绑定网卡、cpu和内存,并通过sfnettest网络测试工具在被测节点及辅助端节点之间进行回环测试,验证网络延迟性能。进一步地,测试环境搭建模块包括:物理连接建立单元,用于建立服务器被测端节点与辅助端节点的物理连接,搭建服务器linux系统的测试环境;网卡信息设置单元,用于设置服务器被测端与辅助端网卡信息一致,且均可被linux系统识别;网络配置单元,用于分别配置服务器被测端与辅助端网络信息,使得网络连通。进一步地,网络配置优化模块包括:cpu电源状态参数修改单元,用于在系统内核下修改cpu电源状态参数,编辑grub启动项,禁用cpu省电状态;中断均衡关闭单元,用于在服务器被测端及辅助端均停止中断均衡irqbalance服务,防止操作系统在可用cpu内核之间自动平衡中断造成的网络延迟;防火墙关闭单元,用于关闭防火墙服务配置,消除防火墙消耗对内核网络驱动的延迟;中断响应参数修改单元,用于设置服务器被测端节点及辅助端节点启动中断调控,修改中断响应参数,减少中断响应引起的网络延迟;cpu频率控制关闭单元,用于在服务器被测端节点及辅助端节点关闭cpu频率控制cpuspeed服务,避免服务器被测端节点及辅助端节点进入省电模式,降低cpu主频效率,导致网络延迟。进一步地,网络延迟性能测试模块包括:网络测试工具安装单元,用于在服务器被测端节点与辅助端节点安装sfnettest网络测试工具,并创建sfnt回环测试功能模块;节点绑定单元,用于设置被测端节点与辅助端节点分别绑定各自网卡、cpu和内存;回环测试单元,用于通过sfnettest回环测试功能模块在被测节点与辅助节点之间进行回环测试,验证网络延迟性能。本发明的有益效果在于,本发明提供的服务器网络延迟调优的测试方法及系统,基于linux环境修改优化网络配置,调优系统参数,通过回环测试对网络延迟性能进行测试,从而更好的利用测试资源,降低网络时延的同时提高网络性能,保障服务器的网络传输。此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,其实施的有益效果也是显而易见的。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明的方法流程示意图一;图2是本发明的方法流程示意图二;图3为本发明的系统示意图;图中,1-测试环境搭建模块;1.1-物理连接建立单元;1.2-网卡信息设置单元;1.3-网络配置单元;2-网络配置优化模块;2.1-cpu电源状态参数修改单元;2.2-中断均衡关闭单元;2.3-防火墙关闭单元;2.4-中断响应参数修改单元;2.5-cpu频率控制关闭单元;3-网络延迟性能测试模块;3.1-网络测试工具安装单元;3.2-节点绑定单元;3.3-回环测试单元。具体实施方式为了使本
技术领域
:的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。grub,gnugrub(grandunifiedbootloader简称“grub”)是一个来自gnu项目的多操作系统启动程序。grub是多启动规范的实现,它允许用户可以在计算机内同时拥有多个操作系统,并在计算机启动时选择希望运行的操作系统。grub可用于选择操作系统分区上的不同内核,也可用于向这些内核传递启动参数。irqbalance,是interruptrequestbalance的简称,中断响应均衡。cpuspeed,是cpu频率控制服务。sfnettest,是一种网络测试工具。实施例1:如图1所示,本发明提供一种服务器网络延迟调优的测试方法,包括如下步骤:s1.搭建服务器linux系统的测试环境,设置服务器被测端节点与辅助端节点网络连通;s2.优化服务器被测端节点与辅助端节点的网络配置,修改影响网络性能的cpu电源状态参数、中断均衡irqbalance服务配置、防火墙服务配置、网卡中断调控参数以及cpu频率控制cpuspeed服务;s3.在服务器被测端节点与辅助端节点安装sfnettest网络测试工具,设置被测端节点与辅助端节点分别绑定网卡、cpu和内存,并通过sfnettest网络测试工具在被测节点及辅助端节点之间进行回环测试,验证网络延迟性能。实施例2:如图2所示,本发明提供一种服务器网络延迟调优的测试方法,包括如下步骤:s1.搭建服务器linux系统的测试环境,设置服务器被测端节点与辅助端节点网络连通;具体步骤如下:s11.建立服务器被测端节点与辅助端节点的物理连接,搭建服务器linux系统的测试环境;s12.设置服务器被测端与辅助端网卡信息一致,且均可被linux系统识别;s13.分别配置服务器被测端与辅助端网络信息,使得网络连通;s2.优化服务器被测端节点与辅助端节点的网络配置,修改影响网络性能的cpu电源状态参数、中断均衡irqbalance服务配置、防火墙服务配置、网卡中断调控参数以及cpu频率控制cpuspeed服务;具体步骤如下:s21.在系统内核下修改cpu电源状态参数,编辑grub启动项,禁用cpu省电状态;s22.在服务器被测端及辅助端均停止中断均衡irqbalance服务,防止操作系统在可用cpu内核之间自动平衡中断造成的网络延迟;s23.关闭防火墙服务配置,消除防火墙消耗对内核网络驱动的延迟;s24.设置服务器被测端节点及辅助端节点启动中断调控,修改中断响应参数,减少中断响应引起的网络延迟;具体步骤如下:s241.设置服务器被测端节点及辅助端节点启动中断调控;s242.从服务器被测端节点及辅助端节点各自网口寄存器获取接收端中断响应时间参数及中断响应帧参数;s243.减小接收端中断响应时间参数及中断响应帧参数,减少中断响应造成的网络延迟;s25.在服务器被测端节点及辅助端节点关闭cpu频率控制cpuspeed服务,避免服务器被测端节点及辅助端节点进入省电模式,降低cpu主频效率,导致网络延迟;s3.在服务器被测端节点与辅助端节点安装sfnettest网络测试工具,设置被测端节点与辅助端节点分别绑定网卡、cpu和内存,并通过sfnettest网络测试工具在被测节点及辅助端节点之间进行回环测试,验证网络延迟性能;具体步骤如下:s31.在服务器被测端节点与辅助端节点安装sfnettest网络测试工具,并创建sfnt回环测试功能模块;s32.设置被测端节点与辅助端节点分别绑定各自网卡、cpu和内存;s33.通过sfnettest回环测试功能模块在被测节点与辅助节点之间进行回环测试,验证网络延迟性能;具体步骤如下:s331.sfnettest回环测试功能模块设置辅助节点向被测节点发送设定字节长度的udp报文,并等待被测节点的返回数据,完成回环ping操作;s332.sfnettest回环测试功能模块设置被测节点等待辅助节点的发送数据,并将接受到的udp报文原路返回给辅助节点,完成回环pong操作;s333.获取ping操作的时间t1以及pong操作的时间t2,计算服务器跨辅助节点与被测节点的网络延迟t0=(t1-t2)/2;s334.判断回环测试是否完成;若是,测试结束,收集每次网络延迟时间,计算出网络延迟时间的平均时延、最小值、中位数值、最大值、正态分布设定比例的值以及标准差;若否,返回步骤s331。上述实施例2中,步骤s12和步骤s13#以25gmellanox网卡为例,打开ifcfg-eth*添加网卡配置信息,被测端节点ip地址ip_addr设置为1.1.1.1,辅助端节点ip地址ip_addr则设置成1.1.1.2;具体通过如下代码实现:vim/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth*device=eth*onboot=yesbootproto=staticipaddr=1.1.1.1netmask=255.255.255.0步骤s21中,在系统内核kernel下修改cpu电源状态参数c-states来进行调优,保存重启使修改生效,通过如下代码实现:vim/boot/grub/grub.conf在内核kernel后面添加intel_idle.max_cstate=0步骤s22中,配置测试环境,在被测端节点和辅助端节点通过停止中断均衡irqbalance服务来防止os在可用的cpu内核之间重新平衡中断;通过如下代码实现:systemctlstopirqbalance.service步骤s23中,关闭防火墙服务,以消除防火墙产生的间接消耗,改进使用内核网络驱动时的延迟;通过如下代码实现:iptables-f步骤s24中,设置程序中断调控,从网卡寄存器中获得参数,减小接收端中断响应时间rx-usecs-irq值可以提高网卡的响应时间,即接收端响应时间参数rx-usecs和接收端响应帧rx-frames控制每一个rxdmachannel的接收端中断rxinterrupt速率,每当累计接收到设定响应帧,或者设定响应时间时一个接收端中断rxinterrupt就会被产生;通过如下代码实现:ethtool–ceth*rx-usecs0adaptive-rxoff步骤s25中,停止cpu频率控制cpuspeed服务以避免进入省电模式,降低cpu主频效率,通过如下代码实现:systemctlstopcpuspeed.service步骤s31中使用tar命令解压安装并创建回环测试功能模块sfnt-pingpong,通过如下代码实现:tarxvfsfnettest-<version>.tgzcdsfnettest-<version>/srcmake步骤s32中,使用numatcl命令使被测试端网络设备eth*的节点与服务器及其内存位于同一节点,还使得辅助端网络设备eth*的节点与服务器及其内存位于同一节点,并通过回环测试功能模块来进行测试网络延迟,一次测试完成后,被测端节点的回环测试sfnt-pingpong进程会自动结束,不需要手动结束,但下次测试需要重新启动;以tcp延迟为例,如下数据中mean、min、median、max分别表示为平均时延、最小值、中位数值、最大值,%ile为99%的时延小于这个时间,stdev表示标准差,其中测试结果的单位为us,rtt/2的值;在被测端节点执行如下代码:numactl--cpunodebind=netdev:eth*--membind=netdev:ethx./sfnt-pingpong在辅助端节点执行如下代码:numactl--cpunodebind=netdev:ethx--membind=netdev:ethx./sfnt-pingpongtcpip_addr测试数据实施例3:如图3所示,本发明提供一种服务器网络延迟调优的测试系统,包括:测试环境搭建模块1,用于搭建服务器linux系统的测试环境,设置服务器被测端节点与辅助端节点网络连通;测试环境搭建模块1包括:物理连接建立单元1.1,用于建立服务器被测端节点与辅助端节点的物理连接,搭建服务器linux系统的测试环境;网卡信息设置单元1.2,用于设置服务器被测端与辅助端网卡信息一致,且均可被linux系统识别;网络配置单元1.3,用于分别配置服务器被测端与辅助端网络信息,使得网络连通;网络配置优化模块2,用于优化服务器被测端节点与辅助端节点的网络配置,修改影响网络性能的cpu电源状态参数、中断均衡irqbalance服务配置、防火墙服务配置、网卡中断调控参数以及cpu频率控制cpuspeed服务;网络配置优化模块2包括:cpu电源状态参数修改单元2.1,用于在系统内核下修改cpu电源状态参数,编辑grub启动项,禁用cpu省电状态;中断均衡关闭单元2.2,用于在服务器被测端及辅助端均停止中断均衡irqbalance服务,防止操作系统在可用cpu内核之间自动平衡中断造成的网络延迟;防火墙关闭单元2.3,用于关闭防火墙服务配置,消除防火墙消耗对内核网络驱动的延迟;中断响应参数修改单元2.4,用于设置服务器被测端节点及辅助端节点启动中断调控,修改中断响应参数,减少中断响应引起的网络延迟;cpu频率控制关闭单元2.5,用于在服务器被测端节点及辅助端节点关闭cpu频率控制cpuspeed服务,避免服务器被测端节点及辅助端节点进入省电模式,降低cpu主频效率,导致网络延迟;网络延迟性能测试模块3,在服务器被测端节点与辅助端节点安装sfnettest网络测试工具,设置被测端节点与辅助端节点分别绑定网卡、cpu和内存,并通过sfnettest网络测试工具在被测节点及辅助端节点之间进行回环测试,验证网络延迟性能;网络延迟性能测试模块3包括:网络测试工具安装单元3.1,用于在服务器被测端节点与辅助端节点安装sfnettest网络测试工具,并创建sfnt回环测试功能模块;节点绑定单元3.2,用于设置被测端节点与辅助端节点分别绑定各自网卡、cpu和内存;回环测试单元3.3,用于通过sfnettest回环测试功能模块在被测节点与辅助节点之间进行回环测试,验证网络延迟性能。尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本
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:的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。当前第1页12当前第1页12
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