性能测试

在美国VA Linux公司的高级工程师告诉我，他们在实验室中用一个IPVS调度器（VS/DR方式）和58台WEB服务器组成一个WEB集群，想测试在真实网络服务负载下IPVS调度器的性能，但是他们没有测试IPVS调度器的性能，当58台WEB服务器都已经满负荷运行时，IPVS调度器还处于很低的利用率（小于0.2）。他们认为系统的瓶颈可能在网卡的速度和报文的转发速度，估计要到几百台服务器时，IPVS调度器会成为整个系统的瓶颈。

我们没有足够的物理设备来测试在真实网络服务负载下IPVS调度器的性能，况且在更高的硬件配置下（如两块1Gbps网卡和SMP机器），调度器肯定会有更高的性能。为了更好地估计在VS/DR和VS/TUN方式下IPVS调度器的性能，我们专门写一个测试程序testlvs，程序不断地生成SYN的报文发送给调度器上的虚拟服务，调度器会生成一个连接并将SYN报文转发给后端服务器，我们设置后端服务器在路由时将这些SYN报文丢掉，在后端服务器的网卡上我们可以获得进来的报文速率，从而估计出调度器的报文处理速率。

我们的测试环境如图5.3所示：有四台客户机、三台服务器和一个Pentium III 500MHz、128M内存和2块100M网卡的调度器，四台客户机和调度器通过一个100M交换机相连，三台服务器和调度器也通过一个100M交换机相连。它们都运行Linux操作系统。

图5.3：IPVS调度器的性能测试环境

在VS/NAT的性能测试中，我们分别在三台服务器启动三个Netpipe服务进程，在调度器上开启三个虚拟服务通过网络地址转换到三台服务器，用三台客户机运行Netpipe分别向三个虚拟服务进行测试，调度器已经满负荷运行，获得三个Netpipe的累计吞吐率为89Mbps。在正常网络服务下，我们假设每个连接的平均数据量为10Kbytes，VS/NAT每秒处理的连接数为1112.5 Connections/Second。

在VS/DR和VS/TUN的性能测试中，我们设置后端服务器在路由时将这些SYN报文丢掉，后端服务器就像一个黑洞将报文吸掉，它的处理开销很小，所以我们在后端服务器只用两台。我们在后端服务器上运行程序来测试进来报文的速率，在调度器上将一虚拟服务负载均衡到两台后端服务器，然后在四台客户机上运行testlvs不断地向虚拟服务发SYN报文，报文的源地址是随机生成的，每个报文的大小为40个字节。测试得VS/DR的处理速率为150,100 packets/second，VS/TUN的处理速率为141,000packets/second，可见将IP隧道的开销要比修改MAC地址要大一些。在实际实验中，我们测得平均文件长度为10K的HTTP连接，从客户到服务器方向的报文为6个。这样，我们可以推出VS/DR或VS/TUN调度器的最大吞吐率为25,000 Connections/Second。