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February 06, 2020

新汉和O'Prueba共同推出最前沿且价格合理的网络性能测试解决方案

背景
Cutting-Edge and Affordable Network Performance Testing Solutions: a NEXCOM and O’Prueba Collaboration

网络性能测试,特别是5G网络拓扑结构中,是IT行业中高度复杂和专业的技能。随着网络架构云化为软件定义的网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的日益普及,网络效率的优化已经成为IT工程和运营团队在技术论坛上讨论的热点话题,尤其是在CAPEX和OPEX方面,他们的最终目标是以低成本部署并实现简化和快速跟踪试验测试。

 

网络和通信设备开发商过去常常从IXIA和Ciena等知名品牌购买昂贵的测试设备,从最初的硬件购买、应用程序包和培训、以及后续维护服务中都会产生巨额费用。如此高额的资本投入使得许多网络设备生产商无法实现网络技术领先。

 

现在提供另一个选择。通过采用基于新汉高性能可靠的产品线的自动化测试解决方案,和O‘Prueba在实际应用中的流量仿真及其ACTS(自动控制测试系统)的自动化网络测试工具方面的悠久历史和长期行业专长,开发人员可以轻松地执行全面的测试计划和验证,而不必经过预算、批准和采购的漫长过程。

Cutting-Edge and Affordable Network Performance Testing Solutions: a NEXCOM and O’Prueba Collaboration

 

本文介绍了基于新汉NSA 7141平台的ACTS测试方案。如图1所示,NSA 7141是1U机架式设备,支持单Intel®Xeon®可扩展处理器,可达256GB DDR4 RDIMM内存。该系统支持四个LAN模块的扩展,可用于多种带宽配置,允许对各种网络测试用例和应用程序进行模拟和测试。

 

Cutting-Edge and Affordable Network Performance Testing Solutions: a NEXCOM and O’Prueba Collaboration

Figure 1. NEXCOM NSA 7141 network testing platform

 

 

系统配置

如表I所示,系统配置由NSA 7141和NX 140F组成,这是一个由 Intel® XL710供电的LAN模块,支持四个10GbE SFP+端口。

 

 

TABLE I
SYSTEM CONFIGURATION

Equipment
Description
Platform
NEXCOM NSA 7141
CPU
Intel® Xeon® Gold 6150 CPU @ 2.70GHz
Total Memory
DDR4 256GB
Storage
1 TB
LAN Module
NEXCOM NX 140F

 

 

单个NX 140F TX吞吐量测试(每个LAN模块4个端口)

测试单个LAN模块NX 140F的拓扑结构如图2所示。测试仪是Spirent N4U系统。4x10GbE模块通过10G DAC电缆连接到Spirent N4U,数据包大小设置为64 bytes,以生成单向数据包流量。为每个端口分配一个传输队列,关联设置为唯一的逻辑核心。试验结果见表II。与表III中显示的64bytes的理论最大吞吐量帧大小相比,TX速率介于81%到83%之间。表IV显示了Intel对其以太网聚合网络适配器X710-DA4在64bytes数据包大小下4x10 GbE性能的限制,图3的零数据包丢失测试结果进一步表明,64bytes数据包大小不能达到100%的发送速率。

 

Cutting-Edge and Affordable Network Performance Testing Solutions: a NEXCOM and O’Prueba Collaboration

Figure 2. Single NX 140F TX throughput test (4 ports per LAN module)

 

 

TABLE II
TEST RESULTS FOR SINGLE NX140F TX THROUGHPUT TEST (4 PORTS PER LAN MODULE)

Port
Throughput (FPS)
TX Rate (%)
Port 1
12216182
81.72%
Port 2
12223121
82.14%
Port 3
12231141
81.19%
Port 4
12201234
81.99%

 

 

TABLE III
THEORETICAL MAXIMUM FRAME RATES FOR DIFFERENT FRAME SIZES

Theoretical maximum Frame Rates (frames/second) for different frame size (bytes)
Speed
64
128
256
512
1024
1280
1518
10 Mbps
14881
8446
4529
2350
1198
962
813
100 Mbps
148810
84460
45290
23497
11973
9616
8128
1000 Mbps
1488096
844595
452899
234963
119732
96154
81275
10 Gbps
14880952
8445946
4528986
2349625
1197318
961539
812744
25 Gbps
37202380
21114864
11322463
5874060
2993295
2403846
2031859
40 Gbps
59523809
33783783
18115942
9398496
4789272
3846153
3250975
100 Gbps
148809523
84459459
45289855
23496240
11973180
9615384
8127438

 

 

TABLE IV
INTEL® TEST RESULTS FOR INTEL® ETHERNET CONVERGED NETWORK ADAPTER X710-DA4[2]

Packet Size (Bytes)
Throughput (Mpps)
Line Rate %
64
36.5
61.33
128
33.78
100
256
18.11
100

* Note: All packet sizes over 128B reach line rate.

 

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Figure 3. RFC2544 Zero packet loss test on
Intel® Ethernet converged network adapter X710-DA4[2]

 

 

双NX 140F TX吞吐量测试(每个LAN模块2个端口)

测试双NX 140F 10GbE模块的拓扑结构如图4所示。测试仪是Spirent N4U系统。每个NX 140F模块由2x10GbE组成,共有4x10GbE通过10G DAC电缆互连。流量是单向的,数据包大小为64bytes。在这个测试中,每个插槽只使用两个端口。为每个端口分配一个传输队列,关联设置为唯一的逻辑核心。测试结果出现在表V中,与理论最大吞吐量帧大小为64bytes(表III)相比,TX速率达到100%。

 

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Figure 4. Dual NX 140F TX throughput test (2 ports per LAN module)

 

 

TABLE V
TEST RESULTS FOR DUAL NX 140F TX THROUGHPUT TEST (2 PORTS PER LAN MODULE)

Port
Throughput (FPS)
TX Rate (%)
Slot1-Port 1
14880952
100%
Slot1-Port 2
14880952
100%
Slot2-Port 1
14880952
100%
Slot2-Port 2
14880952
100%

 

 

双NX 140F TX吞吐量测试(每个LAN模块3个端口)

测试双NX 140F 10GbE模块的拓扑结构如图5所示。测试仪是Spirent N4U系统。每个NX 140F模块由3x 10 GbE组成,共有6x 10 GbE通过10G DAC电缆互连。流量是单向的,数据包大小为64bytes。在这个测试中,每个插槽只使用两个端口。为每个端口分配一个传输队列,关联设置为唯一的逻辑核心。测试结果出现在表VI中。与理论最大吞吐量帧大小64bytes(表III)相比,TX速率达到100%。

 

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Figure 5. Dual NX 140F TX throughput test (3 ports per LAN module)

 

 

TABLE VI
TEST RESULTS FOR DUAL NX 140F TX THROUGHPUT TEST (3 PORTS PER LAN MODULE)

Port
Throughput (FPS)
TX Rate (%)
Slot1-Port 1
14880952
100%
Slot1-Port 2
14880952
100%
Slot1-Port 3
14880952
100%
Slot2-Port 1
14880952
100%
Slot2-Port 2
14880952
100%
Slot1-Port 3
14880952
100%

 

 

多个NX 140 TX吞吐量测试(每个LAN模块2个端口)

测试多个NX 140F 10GbE模块的拓扑结构如图6所示。测试仪是Spirent N4U系统。每个NX 140F模块由2x 10GbE组成,共有6x 10GbE通过10G DAC电缆与NSA 7141互连。流量是单向的,数据包大小为64 bytes。在这个测试中,每个插槽只使用两个端口。为每个端口分配一个传输队列,关联设置为唯一的逻辑核心。试验结果见表VII 。与理论最大吞吐量帧大小64 bytes(表III)相比,TX速率达到100%。

 

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Figure 6. Multiple NX 140F TX throughput test (2 ports per LAN module)

 

 

TABLE VII
TEST RESULTS FOR MULTIPLE NX 140F TX THROUGHPUT TEST (2 PORTS PER LAN MODULE)

Port
Throughput (FPS)
TX Rate (%)
Slot1-Port 1
14880952
100%
Slot1-Port 2
14880952
100%
Slot2-Port 1
14880952
100%
Slot2-Port 2
14880952
100%
Slot3-Port 1
14880952
100%
Slot3-Port 2
14880952
100%

 

 

结论

以上配置的测试结果表明,NSA 7141与NX 140F的10GbE端口配对,可以在64字节数据包大小下实现100%的发送速率,每个LAN模块最多可使用两个端口,并与优化的DPDK、CPU核心分配和软件集成。因此,该解决方案与其他品牌的数据包生成器一样,提供稳定的10GbE线速。因此,新汉作为专注于高性能和可靠的计算平台和网络技术的领先网络和通信解决方案提供商,以及与致力于为网络和通信行业构建易于使用和经济高效的测试解决方案的O'Prueba之间的合作,所提供的的先进网络性能基准测试解决方案现在是价格合理、可靠的和可服务的。

 

参考资料
[1] Spirent Communications, FS S5800-48F4S switch 1/10GE Ethernet performance validation. Calabasas: 2014. https://img-en.fs.com/file/report/fs-s5800-48f4s-1ge-and-10ge-ethernet-switch-performance-test-report.pdf
[2] Intel DPDK Validation Team, DPDK Intel NIC performance report release 18.02.
2018. https://fast.dpdk.org/doc/perf/DPDK_18_02_Intel_NIC_performance_report.pdf

 

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