Container网络性能比较：bridge＋NAT方案与macvlan方案 (1) 性能测试系统配置

短命女 2022-05-28 01:22 229阅读 0赞

## 一、前言 ##

docker container的原生网络解决方案是bridge＋NAT，而借助pipework这类工具，可以为container快速配置macvlan网络。本文利用HLS格式多媒体流对这两个方案的网络数据转发性能进行测试。

相关的应用程序的参数如下：

*  基于HLS VOD的多媒体流，单个片段长度10秒
 *  多媒体流提供四个不同码率
 *  使用Apache TrafficServer推送这些多媒体流，无cache hit
 *  客户端使用Spirnet进行模拟，每个Spirent端口为10Gbps能力

转载自https://blog.csdn.net/cloudvtech

## 二、上游配置 ##

要充份测试container的性能，必须保证container的上游不存在任何性能瓶颈。这里上游使用Nginx作为HLS TS的数据源，使用nginx的配置来保证客户端Sprient请求的all unique的媒体片段在nginx上只需一份copy并且可以cache hit，避免上游瓶颈，从而达到测试中间ATS container性能的目的：

nginx.conf

location / \{

index index.html;

rewrite ^/(.\*)/avod(\[0-9\]+)/(.\*)$  /$1/vod1/$3 break;

同时需要对运行Nginx的操作系统进行如下配置：

*  关闭防火墙：systemctl stop iptables 和 systemctl disable iptables 
 *  扩充Nginx可支配资源：

vi /etc/security/limits.conf

* soft nofile 100000
    * hard nofile 100000
    nginx       soft    nofile  100000
    nginx       hard    nofile  100000

vi /etc/sysctl.conf  
fs.file-max = 1000000  
  
vi /etc/sysconfig/nginx  
NGINX\_ULIMIT="-n 100000"  
  
vi /usr/lib/systemd/system/nginx.service   
\[Service\]  
LimitNOFILE=100000  
  
verify  
ps -ef |grep nginx  
cat /proc/XXX/limits

ulimit -n

并且需要建立四个同样配置的NginxVM并在前段使用IPVS进行负载均衡。

转载自https://blog.csdn.net/cloudvtech

## 三、下游配置 ##

ATS container的下游是Spirent。Spirnet是支持HLS协议的，只要在配置的时候选用对应的模版即可。但是为了尽量模拟现实访问情况，需要将不同比特率的HLS流的访问由不同的Spirent端口进行访问，并且每次访问都保证是unique的不会导致ATS的cache hit：

**Action 1:**

#nodivide
    #URL
    ASSIGN VARIABLE <var1 "test.ats.com/hlsvod/avod">
    #1000 channels
    ASSIGN VARIABLE <var2 SEQUENTIAL 1 1000>
    ASSIGN VARIABLE <var3 var1 var2>
    #bitrate m3u8
    ASSIGN VARIABLE <var4 "/1500000.m3u8">
    ASSIGN VARIABLE <var5 var3 var4>
    as://<APPLY var5> PROFILE="hls_live"

**Action 2:**

#nodivide
    #URL
    ASSIGN VARIABLE <var1 "test.ats.com/hlsvod/avod">
    #1000 channels
    ASSIGN VARIABLE <var2 SEQUENTIAL 1 1000>
    ASSIGN VARIABLE <var3 var1 var2>
    #bitrate m3u8
    ASSIGN VARIABLE <var4 "/7000000.m3u8">
    ASSIGN VARIABLE <var5 var3 var4>
    as://<APPLY var5> PROFILE="hls_live"

最后将所有的action组合成一个load profile：

![70][]

转载自https://blog.csdn.net/cloudvtech

## 四、container宿主机配置 ##

1.宿主机网卡配置

由于宿主机是baremetal，所以可以使用网卡管理配置工具为网卡配置更多的TX和RX队列，占用更多的CPU进行soft IRQ处理。

![20180328125011551][]

当然，宿主机的微调涉及到中断平衡、NUMA本地cache访问、TCP协议栈参数、IRQ亲和、超线程、网卡硬件的设置(例如RSS、offloading等)等众多方面，需要一一进行测试和调整。

未经IRQ队列调整的情况下，如果只有一个CPU core去处理网卡的IRQ，就会出现如下的性能瓶颈：

网络吞吐量存在巨大波动

![70 1][]

但是整个系统只有一个CPU core满载

![70 2][]

2.container配置

对于bridge＋NAT的方案，直接使用docker自带的设置即可，建立四个运行ATS的container。

对于macvlan的方案，使用docker运行四个不带网络的ATS container，然后使用pipework配置macvlan和网络IP。

转载自https://blog.csdn.net/cloudvtech

[70]: /images/20220528/1b4a2b26a956496f8783ac2200b6aaa5.png
[20180328125011551]: /images/20220528/9bfb0dfe03694a03a1751c291f38bc9d.png
[70 1]: /images/20220528/5d5861f9045f42cd93e66a98a8ad5f3c.png
[70 2]: /images/20220528/d5ad04e7087e4595990f0f00037c0dc7.png