NextStream(NXS1400F)とは
CiscoのVIRLを導入して以降自宅LABは縮小方向だったのですが、オークションに面白い製品が出ていたので思わず手に入れてしまいました。手に入れた製品は NextStream(NXS1400F)です。測定器です。私が新卒で入社した当時よく利用していました。100Mの8ポートものと1Gの2ポートもの2機種ありました。自宅の検証環境的には1Gの測定器が欲しかったのですが、今回は残念ながら100M版でした。それでも双方向800Mbos(片方向400Mbps)の測定が可能となりました。装置のスループット測定も可能ですが、QoSを実際にトラフィックを入れての試験、障害発生時の停止時間の測定などが出来そうです。今回はCiscoの2機種(C2821/C1921)をスループットを測定したので、その結果をレポートしたいと思います。
※測定器って基本高いですよね。。家にIXIAかTestCenterがあればあらゆる試験が出来そうですが、1ヶ月のリース代金は私の給料より高そうです。。
測定方法
今回は100M8ポートしかないので、4ポート毎にわけて下記のような構成で測定しました。
パケットsizeは 64(最小) / 512（中間）/ 1518(最大）を3パターンそれぞれ3回1分間測定しました。
C2821
size 1518
| 通信方向 | 合計TxFrems | 合計RxRrems | 送信Mbps | 受信Mbps | ロス率 | |
| 1回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 1,989,297 | 1,989,489 | 400.000 | 400.038 | 0% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 1,989,296 | 1,989,490 | 400.000 | 400.038 | 0% | |
| 2回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 1,980,840 | 1,981,028 | 400.000 | 400.037 | 0% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 1,980,836 | 1,981,022 | 400.000 | 400.037 | 0% | |
| 3回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 2,008,168 | 2,008,332 | 400.000 | 400.032 | 0% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 2,008,165 | 2,008,331 | 400.000 | 400.033 | 0% |
RXFramesが多いのはコントロールパケット（ARPなど）もフレーム数にカウントされているための誤差です。(測定対象のフレームだけのフィルターを利用しようとしたのですが、1ポートしか適用出来なかったです）
ロスレスで転送されているのがわかります。
size 512
| 通信方向 | 合計TxFrems | 合計RxRrems | 送信Mbps | 受信Mbps | ロス率 | |
| 1回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 5,728,639 | 5,405,781 | 400.000 | 377.456 | 6% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 5,728,632 | 5,445,614 | 400.000 | 380.000 | 5% | |
| 2回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 5,678,104 | 5,366,660 | 400.000 | 378,060 | 6% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 5,678,096 | 5,399,004 | 400.000 | 380.399 | 5% | |
| 3回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 5,641,306 | 5,335,616 | 400,000 | 378.324 | 6% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 5,641,298 | 5,361,770 | 400.000 | 380.198 | 5% |
若干(5%ほど）ロスが発生しています。
size64
| 通信方向 | 合計TxFrems | 合計RxRrems | 送信Mbps | 受信Mbps | ロス率 | |
| 1回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 36,548,206 | 5,605,352 | 400.000 | 61.347 | 85% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 36,548,150 | 5,605,308 | 400.000 | 61,347 | 85% | |
| 2回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 36,566,389 | 5,623,480 | 400.000 | 61.616 | 85% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 36,566,326 | 5,623,610 | 400.000 | 61.516 | 85% | |
| 3回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 38,267,884 | 5,909,531 | 400.000 | 61,770 | 85% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 38,267,830 | 5,909,550 | 400.000 | 61,770 | 85% |
size64だと双方向120Mbps(片方向61Mbps)の性能だとわかりました。測定中のC2821のCPUを測定すると下記のように100%に張り付いていました。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
Router#show processes cpu history Router 12:21:22 AM Wednesday Jan 10 2018 UTC 55555777779999977777777777777766666555555555522222 0000066666555556666655555000007777711111555552222211111 100 ***** 90 ***** 80 ******************** 70 ****************************** 60 ****************************** ***** 50 ********************************************* 40 ********************************************* 30 ********************************************* 20 ************************************************** 10 ************************************************** 0....5....1....1....2....2....3....3....4....4....5....5....6 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 CPU% per second (last 60 seconds) |
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C1921
size1518
| 通信方向 | 合計TxFrems | 合計RxRrems | 送信Mbps | 受信Mbps | ロス率 | |
| 1回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 2,037,912 | 1,966,440 | 400.000 | 385.917 | 4% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 2,037,908 | 1,966,786 | 400.000 | 386.040 | 4% | |
| 2回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 2,029,478 | 1,956,500 | 400.000 | 385.616 | 4% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 2,029,476 | 1,984,768 | 400.000 | 391.188 | 3% | |
| 3回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 2,017,444 | 1,965,156 | 400.000 | 389.632 | 3% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 2,017,440 | 1,943,253 | 400.000 | 385.290 | 4% |
原因がはっきりしないのですが、若干のロスが発生しています。構成はほぼ同じなのでなぜこのような結果が出たのがよくわかりませんでした。下記が測定後のinterfaceのカウントを見たらのですが特にdrop/errorしている様子はないです。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 |
C1921-1#sho interfaces gigabitEthernet 0/0 GigabitEthernet0/0 is up, line protocol is up Hardware is CN Gigabit Ethernet, address is 6c41.6a04.63c0 (bia 6c41.6a04.63c0) Internet address is 192.168.0.1/24 MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Full Duplex, 1Gbps, media type is RJ45 output flow-control is unsupported, input flow-control is unsupported ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input 00:00:17, output 00:00:17, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: fifo Output queue: 0/40 (size/max) 30 second input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 30 second output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 870 packets input, 297510 bytes, 0 no buffer Received 870 broadcasts (0 IP multicasts) 0 runts, 0 giants, 0 throttles 0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored 0 watchdog, 6 multicast, 0 pause input 202 packets output, 58899 bytes, 0 underruns 0 output errors, 0 collisions, 1 interface resets 0 unknown protocol drops 0 babbles, 0 late collision, 0 deferred 0 lost carrier, 0 no carrier, 0 pause output 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out C1921-1#show int C1921-1#show interfaces gi C1921-1#show interfaces gigabitEthernet 0/1 GigabitEthernet0/1 is up, line protocol is up Hardware is CN Gigabit Ethernet, address is 6c41.6a04.63c1 (bia 6c41.6a04.63c1) Internet address is 192.168.1.1/24 MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Full Duplex, 1Gbps, media type is RJ45 output flow-control is unsupported, input flow-control is unsupported ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input 00:00:35, output 00:00:35, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: fifo Output queue: 0/40 (size/max) 30 second input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 30 second output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 880 packets input, 301032 bytes, 0 no buffer Received 880 broadcasts (0 IP multicasts) 0 runts, 0 giants, 0 throttles 0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored 0 watchdog, 6 multicast, 0 pause input 203 packets output, 59365 bytes, 0 underruns 0 output errors, 0 collisions, 1 interface resets 0 unknown protocol drops 0 babbles, 0 late collision, 0 deferred 0 lost carrier, 0 no carrier, 0 pause output 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out C1921-1# |
size 512
| 通信方向 | 合計TxFrems | 合計RxRrems | 送信Mbps | 受信Mbps | ロス率 | |
| 1回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 5,798,326 | 5,577,876 | 400.000 | 384.792 | 4% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 5,798,318 | 5,580,779 | 400.000 | 384.992 | 4% | |
| 2回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 5,744,860 | 5,534,127 | 400.000 | 385.327 | 4% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 5,744,850 | 5,532,604 | 400.000 | 385.221 | 4% | |
| 3回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 5,767,710 | 5,553,204 | 400.000 | 385.123 | 4% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 5,767,701 | 5,559,323 | 400.000 | 385.548 | 4% |
size 512でも状況はかわらず、若干のロスが発生しています。
size 64
| 通信方向 | 合計TxFrems | 合計RxRrems | 送信Mbps | 受信Mbps | ロス率 | |
| 1回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 37,796,779 | 37,510,126 | 400.000 | 396.966 | 1% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 37,796,732 | 37,486,745 | 400.000 | 396.719 | 1% | |
| 2回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 39,079,430 | 38,746,012 | 400.000 | 396.587 | 1% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 39,079,385 | 38,725,268 | 400.000 | 396.375 | 1% | |
| 3回目 | P(0〜3)→ P(4〜7) | 36,591,566 | 36,364,820 | 400.000 | 397.521 | 1% |
| P(4〜7)→P(0〜3) | 36,591,517 | 36,318,607 | 400.000 | 397.016 | 1% |
ほぼロスなしです。ショートパケットで双方向800Mbps(片方向400Mbps)が通っています。測定中はCPUの負荷が上がっていない所を見るとパケットの転送ハードウェアで処理しているのだと推測されます。ショートパケットでここまで出ているので1Gbpsの実運用でもスループットで苦しむことはないのでしょうね。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
Router#show processes cpu history Router 11:09:03 PM Tuesday Jan 9 2018 UTC 11111 11111 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0....5....1....1....2....2....3....3....4....4....5....5....6 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 CPU% per second (last 60 seconds) |
まとめ
NextStreamを使って、2つのルータのスループットを測定しました。今回は単純なルーティングなどで、NATやVPNを利用した際にどの程度速度が低減するかなど測定出来たらいいかなと思っています。それとやはり100Mの測定器なので C1921の限界値を測定することが出来ませんでした。1G出る測定器が欲しい。。（お値段的とめったに測定器がオークションに出ないのでたぶん入手は困難かな。。）今後も様々な機器で測定を活用したいと思います。
その他CiscoIOS設定方法
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Cisco IOS 設定方法