F5 IXIA测试规范final.docx
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F5IXIA测试规范final
F5产品使用IXIA性能测试规范
2009-2-16
1测试设备需求说明4
2测试环境准备4
2.1测试设备端口需求4
2.2测试拓扑结构5
2.2.1直接端口连接模式5
2.2.2二层交换连接模式5
2.3测试数据收集与观察5
2.3.1BIGIPLTM6
2.3.2IXIA7
3测试项目以及相关配置7
3.1四层新建连接测试7
3.1.1BIGIPLTM配置7
3.1.2仪表配置8
3.1.3测试注意事项以及排错10
3.2四层吞吐率测试11
3.2.1BIGIPLTM配置11
3.2.2仪表配置12
3.2.3测试注意事项及排错15
3.3四层并发连接测试16
3.3.1BIGIPLTM配置16
3.3.2仪表配置17
3.3.3测试注意事项及排错17
3.4七层新建连接测试17
3.4.1BIGIPLTM配置18
3.4.2仪表配置19
3.4.3测试注意事项以及排错23
3.5七层吞吐率测试23
3.5.1BIGIPLTM配置23
3.5.2仪表配置25
3.5.3测试注意事项以及排错28
3.6七层并发连接测试29
3.6.1BIGIPLTM配置29
3.6.2仪表配置30
3.7SSL加速支持最大TPS测试34
3.7.1BIGIPLTM配置34
3.7.2仪表配置35
3.7.3测试注意事项以及排错38
3.8SSL加速支持最大BulkThroughput测试39
3.8.1BIGIPLTM配置39
3.8.2仪表配置40
4IXIA简要配置指南43
4.1.1分配端口43
4.1.2测试开始前自动Reboot所有Ixia端口44
4.1.3在IXIA上观察的相关数值44
PortCPUStatistives44
HTTPClient-Objectives45
HTTPclient-ThroughputObjective45
HTTPClient-Trasactionrate45
HTTPClient-Latency45
4.1.4在IXIA上生成测试报告45
1测试设备需求说明
IXIA仪表的性能是按照端口数进行计算的，本文档基于的板卡为ASMXMV12X，每个端口配置了700MhzCPU，1Gbps内存，每个板卡有12个千兆端口及1个10G端口，每12个端口的性能可以聚合成一个10Gbps的端口使用。
当聚合端口使用的时候，10Gbps端口和1Gbps端口不能同时使用，但每个端口的处理能力可以都使用在10Gbps端口上。
在测试中，最佳的测试模型是将IXIA通过10Gbps端口连接在2层交换机上，然后通过2层交换机再连接BIGIPLTM。
二层交换机必须为高端二层交换机，以保证有足够的处理能力不造成网络端的瓶颈。
2测试环境准备
2.1测试设备端口需求
在可能的情况下，尽量使用IXIA和BIGIP的10Gbps端口。
在没有10Gbps端口情况下，可使用Trunk将多个端口进行捆绑测试，捆绑的端口数量应当高于测试的最高吞吐率要求。
下表为端口需求表：
测试设备
需捆绑端口数量
BIGIPLTM1600
2X1Gbps
BIGIPLTM3600
4X1Gbps
BIGIPLTM6900
8X1Gbps
BIGIPLTM8400
2X10Gbps
BIGIPLTM8800
2X10Gbps
Viprion
2X10Gbps/Blade
2.2测试拓扑结构
2.2.1直接端口连接模式
直接端口连接模式是将IXIA的端口直接连接在BIGIP上，优点是没有中间的其他设备，因此结果可以认为非常准确。
在连接时要考虑实际要使用的端口数量，建议使用时都比实际的要多一些为好。
例如：
测试1G平台时，理论上只需一对千兆端口端口即可，但建议使用两对端口进行测试。
在进行10G测试时，也建议除了使用10G端口外，再将额外的千兆端口利用上，将得到更好的测试效果。
在直连时要特别注意，Ixia的同一板卡上的多个端口工作在switch模式下，因此建议每个端口分配一个vlan，被测试设备也同样设置相应的vlan进行互连。
2.2.2二层交换连接模式
在通常情况下，正式的测试需要多个IXIA端口参与。
因此需要中间连接二层交换机以扩展端口。
正常设计是IXIA通过untaged端口连接到二层交换机，而二层交换机通过TaggedVlan和Trunk的方式连接到BIGIP。
尽可能使用多的10G端口，充分发挥Ixia的板卡性能。
而被测试设备，则可以使用端口聚合的方式与交换机互连。
2.3测试数据收集与观察
需要准备的软件：
IXIALoad
IXIAExplore
IE浏览器
SSHClient
2.3.1BIGIPLTM
测试运行时的BIGIPLTM界面数据收集：
项目
操作
说明
CPU占用率
CLI:
tmstat
CLI:
top
GUI:
PerformanceGraph
Tmstat看到的是实时的CPU占用率，GUI里面可以看到历史信息。
注意在多个CPUCore情况下需要注意每个Core的CPU占用率
内存占用率
CLI:
tmstat
CLI:
bmemoryshow
GUI:
PerformanceGraph
Tmstat中的MemoryAllocated左侧为实际使用内存，右侧为所有的内存
bmemoryshow为实际上的内存分配比率
GUI的memory中主要观察TMM占用部分，注意GUI将多个TMM占用分别表示，实际的内存占用需要将多个TMM占用相加
每秒新建连接数
CLI:
bigtop
GUI:
PerformanceGraph
Bigtop中显示的内容为实时的新建连接数统计，注意bitsinprior下面的时间的意思是统计间隔，实际的每秒新建连接数需要用VS或者Pool中看到的conn数据除以统计间隔则为每秒新建连接数，在系统繁忙的时候，统计间隔可能增大，默认为4秒钟。
GUI里面看到的是实际的每秒新建连接数。
吞吐率
CLI:
bigtop
GUI:
PerformanceGraph
Bigtop中显示的吞吐率为实时的吞吐率，注意bitsinprior下面的时间的意思是统计间隔，实际的每秒新建连接数需要用VS或者member中看到的in/outbits数据相加后除以统计间隔则为吞吐率，在系统繁忙的时候，统计间隔可能增大，默认为4秒钟。
GUI里面看到的是实际的整个系统的吞吐率。
在测试整机性能时，建议通过GUI看最终的throughput。
2.3.2IXIA
3测试项目以及相关配置
3.1四层新建连接测试
四层新建连接数主要是测试设备的四层新建能力，在测试的时候，使用测试仪表每秒钟发出若干个TCP新建连接，每个连接建立后立即关闭，无需server端有任何回应。
整个测试过程中，将记录在Ixia显示的稳定时最高能够处理的每秒新建连接数。
3.1.1BIGIPLTM配置
配置项
配置参数
说明
VirtualServerType
PerformanceL4
ProtocolProfile
FastL4
TCPidletimeout时间调整为30sec
Pool
1个Server_Pool
LBmethod
RoundRobin
RoundRobin对BIGIP的资源消耗最少
Member
数量至少需要大于20，实际数量可根据绑定的Server端IXIA端口数量决定。
Member数量应当为端口数量的整数倍，等于IXIA中的Host数量以及IP网段
比如，IXIA使用12个Port，Host数量应当定义为24个，Member数量也定义为24个Member，IP和Host定义的IP相匹配
Monitor
GatewayICMP
对于四层新建连接测试必须配置Monitor，这样在第一个数据包发送到BIGIP的时候PVA就可以生效
Vlan
external,internal
采用两个Vlan连接客户端和服务器
SelfIP
external:
200.1.1.1/16
internal:
172.16.1.1/24
InternalSelfIP为服务器网关
VS
200.1.1.2:
80
客户端访问地址
DBKey
D68.Acceleration.Strategy=CPS
该改动项仅针对BIGIP6800，其他平台无需使用
注：
测试四层新建时，关建点是要得到fastL4，且PVA为Full.
3.1.2仪表配置
客户端网络配置参数
项目
参数
说明
IPType
IPV4
Address
200.1.1.3/24
注意不同的IXIAload版本掩码的输入方式不同，第一个地址为.3的意思是避开VS地址
Increment
0.0.0.1
每增加一个host，IP地址末尾值加1
Hosts/Count
200
这个值应当为使用的客户端物理端口数的整数倍。
这里代表共计有多少个IP地址可以被用于client.
Gateway
0.0.0.0
客户端和BIGIPexternalVLAN在同一网段，所以不需要配置Gateway
客户端应用配置参数
项目
配置
说明
quicktcp
quicktcp
选择该类型作为client
Commandlist
{tcp:
session}
只建立连接
Payload
none
无任何数据传输
DUT配置参数
项目
参数
说明
TypeofDUT
ServerLoadBalancer
设置为负载均衡设备
IP,VIPorHostName
200.1.1.2
注意这个IP地址不能在客户端的IP地址范围里
服务器端网络配置参数
项目
参数
说明
IPType
IPV4
Address
172.16.1.11/16
注意在不同的IXIAload版本里面掩码的配置方式不同
Increment
0.0.0.1
每增加一个server，IP地址的末尾值加1
Hosts/Count
12
服务器端的数量，应当为服务器端物理端口的整数倍.
代表服务器有12台，从172.16.1.11~172.16.1.22,LTM需要对12台服务器提供负载均衡
Gateway
172.16.1.1
这里必须配置Gateway，地址为BIGIP的internalVLANSelfIP，注意这个地址不能在Server段里面
服务器端应用配置参数
项目
参数
说明
Activity
Quicktcpserver
配合quicktcpclient模型
Listenport
80
监听端口
Payload
Don’tsentanypayload
不回应任何数据
压力模型设计（TimeLineandObjective）
对于新建连接测试的模型来说，需要有一个逐步上升的过程，如果上升的速度过快则很容易造成连接失败。
项目
参数
说明
ObjectType
Connection/second或者Transaction/second
因为设置了每个连接一个HTTP请求，所以在这里connection/trasaction
ObjectiveValue
12500
12500，新建12万5千，这个值需要随着测试目标的标称值变化的
TimeLine/Segment0
Duration:
00:
10
EndObjectiveValue:
0
Segment0是系统的预热阶段，主要是把所有的端口都准备好，让BIGIP的Monitor都可以正常起来
TimeLine/Segment1
Duration:
05:
00
EndObjectValue:
125000
开始逐步的加新建请求数，用5分钟的时间将新建连接数从每秒钟0个到每秒钟125000个。
TimeLine/Segment2
Duration:
03:
00
EndObjectValue:
125000
保持每秒钟125000个连接，持续3分钟
TimeLine/Segment3
Duration:
01:
00
EndObjectValue:
0
用1分钟的时间停止所有的请求
典型的压力图如下：
注意在配置了您所需要的目标之后，在屏幕的最下面一行会提示所需要的IXIA不同型号板卡的物理端口数量，这个数量是客户端+服务器端的总合。
如果IXIA的端口数量不足，则需要添加新的板卡或者减小目标设定值。
注：
缓慢的上升测试时间是为了能够让被测试设备减少重传或失败的可能。
在实际测试时，可以设置直接打到目标值，这样可以节省测试时间，因为Ixia在测试时，只要被测试设备处理能力不足时，将维持在一定的数量进行持续发包，最终只需记录稳定时的最高性能记录即可。
3.1.3测试注意事项以及排错
VS状态：
对于3400/6400/6800/8400/8800，其内部有PVA芯片进行四层处理加速，PVA芯片具有非常高的四层处理能力，因此，在对这些平台进行测试的时候，需要注意PVA的工作状态，在命令行下运行：
bvirtualshow|more
即可看到VS的状态
注意其中的PVAAccelerationmode，如果PVA在完全工作状态，应该为Full，辅助状态为Assist，全部由CPU处理时为None。
在测试四层新连接时，一定要使用PVAFULL模式。
3.2四层吞吐率测试
四层吞吐率测试主要针对负载均衡设备的流量处理能力，客户端将请求发送给负载均衡设备后，再由负载均衡设备分配到不同的服务器上。
再将服务器返回的流量返回给客户端，这样整体的流量都穿过负载均衡器。
吞吐率的定义为客户端发出请求的上行流量加上负载均衡设备返回给客户端的下行流量为设备的吞吐率。
负载均衡设备发送给服务器的流量加上服务器返回给负载均衡设备的流量之和应该等于客户端的上下行流量之和。
在吞吐率计算的时候只计算单侧的上下行流量之和。
3.2.1BIGIPLTM配置
配置项
配置参数
说明
VirtualServerType
PerformanceL4
ProtocolProfile
FastL4
TCPidletimeout时间调整为30sec
Pool
1个Server_Pool
根据名平台性能不同，Ixia如果需要设备多个板卡进行测试，将根据实际情况使用多个serverpool.
Member
数量至少需要大于20，实际数量可根据绑定的Server端IXIA端口数量决定。
Member数量应当为端口数量的整数倍，等于IXIA中的Host数量以及IP网段
比如，IXIA使用12个Port，Host数量应当定义为24个，Member数量也定义为24个Member，IP和Host定义的IP相匹配
Monitor
GatewayICMP
对于四层新建连接测试必须配置Monitor，这样在第一个数据包发送到BIGIP的时候PVA就可以生效
DBKey
D68.Acceleration.Strategy=throughput
该改动项仅针对BIGIP6800，其他平台无需使用
Vlan
external,internal
采用两个Vlan连接客户端和服务器
SelfIP
external:
200.1.1.3/16
internal:
172.16.1.11/24
InternalSelfIP为服务器网关
根据连接方式的不同，需要设置不同的selfIP及数量
VS
200.1.12:
80
客户端访问地址
注：
务必使用PVAfull模式。
另外，如果与ixia直连，建议Ixia上每个端口都设置不同的vlan与LTM互连。
3.2.2仪表配置
客户端网络配置参数
项目
参数
说明
IPType
IPV4
Address
200.1.1.3/16
注意不同的IXIAload版本掩码的输入方式不同，第一个地址为.3的意思是避开VS地址
Increment
0.0.0.1
每增加一个host，IP地址末尾值加1
Hosts/count
200
这个值应当为使用的客户端物理端口数的整数倍
Gateway
0.0.0.0
客户端和BIGIPexternalVLAN在同一网段，所以不需要配置Gateway
客户端应用配置参数
项目
配置
说明
Activity
HTTPClient
通常选择HTTP来进行测试比较方便进行测试
HTTPProtocol
1.1
默认值，无需更改
ConcurrentTCPconnectionperUser
1
测试新建连接处理，所以每个用户一个TCP连接
TransactionperTCPconnection
1
测试吞吐率，因为返回页面很大，所以每个TCP连接一个交易（HTTPRequest/Response）对系统没有影响
BrowserEmulation
IE6.0
可以选择其他的，通常用IE6.0
IPVersionPreference
IPV4
默认是IPV4/V6，这个选项在AdvancedOptions里面
TCPConnectionTearDown
SendRSTsinsteadofFINs
默认是default，default是通过FIN，但是是三次FIN关闭连接，IE的标准行为是RST方式关闭连接
Command
GET
通常使用GET方式测试
Destination
DUT:
80
在配置了DUT之后出现下拉菜单，也可以直接输入VS:
Port
Page/Object
1M.html
这个值是自己在ServerPages里面设定的页面，更改不同的页面大小即可得到不同的最大吞吐率，页面越大吞吐率越高.
这里使用的是1Mbytes的文件进行测试
DUT配置参数
项目
参数
说明
TypeofDUT
ServerLoadBalancer
设置为负载均衡设备
IP,VIPorHostName
200.1.1.2:
80
注意这个IP地址不能在客户端的IP地址范围里
服务器端网络配置参数
项目
参数
说明
IPType
IPV4
Address
172.16.1.11/24
注意在不同的IXIAload版本里面掩码的配置方式不同
Increment
0.0.0.1
每增加一个server，IP地址的末尾值加1
Hosts/Count
24
服务器数量，必须为服务器端物理端口的整数倍
Gateway
172.16.1.1
这里必须配置Gateway，地址为BIGIP的internalVLANSelfIP，注意这个地址不能在Server段里面
服务器端应用配置参数
项目
参数
说明
Activity
HTTPServer
Page
/1M.html
这个名称和客户端commandListGET的页面名称相同
Response
200
PayloadType
Range
FixedSize
1048756byte
注意仪表的单位是Byte，也就是8bit，当测试Throughput的时候，这个值越大越好
TCPConnectionTearDown
Default
按照通常的服务器三次往返关闭连接模式，也可以选择Attempt4wayclose
压力模型设计（TimeLineandObjective）
对于吞吐率测试的模型来说，需要有一个逐步上升的过程，如果上升的速度过快则很容易造成连接失败。
项目
参数
说明
ObjectType
Throughput（Mbps）
IXIA的好处是对Throughput的控制比较准确
ObjectiveValue
256
256MBps=2Gbps，这个值需要随着测试目标的标称值变化的
TimeLine/Segment0
Duration:
00:
10
EndObjectiveValue:
0
Segment0是系统的预热阶段，主要是把所有的端口都准备好，让BIGIP的Monitor都可以正常起来
TimeLine/Segment1
Duration:
00:
20
EndObjectValue:
256
开始逐步的加流量，用20秒的时间将流量从0bps个到256MBps，也就是2Gbps。
TimeLine/Segment2
Duration:
03:
00
EndObjectValue:
256
保持2Gbps的流量，持续3分钟
TimeLine/Segment3
Duration:
01:
00
EndObjectValue:
0
用1分钟的时间停止所有的请求
ObjectiveSettings
ConstraintEnable:
Yes
ConstraintType:
SimulatedUsers
ConstraintValue:
768
RampUpValue:
192
ConstraintValue建议必需设置，且值不要太高，768比较合适，不能太多，RampUpValue应该是仪表的client物理端口数量的整数倍
典型的压力图如下：
注意在配置了您所需要的目标之后，在屏幕的最下面一行会提示所需要的IXIA不同型号板卡的物理端口数量，这个数量是客户端+服务器端的总合。
如果IXIA的端口数量不足，则需要添加新的板卡或者减小目标设定值。
3.2.3测试注意事项及排错
VS状态：
对于3400/6400/6800/8400/8800，其内部有PVA芯片进行四层处理加速，PVA芯片具有非常高的四层处理能力，因此，在对这些平台进行测试的时候，需要注意PVA的工作状态，在命令行下运行：
bvirtualshow|more
即可看到VS的状态
注意其中的PVAAccelerationmode，如果PVA在完全工作状态，应该为Full，辅助状态为Assist，全部由CPU处理时为None。
测试请求数据包大小的影响：
在进行吞吐率测试的时候，返回的数据包越大，对于吞吐率测试越容易达到极限值，大多数的设备对于小数据包比如64Byte处理的时候，是无法达到吞吐率极限值的，因为受限于处理的包数量太多。
测试吞吐率通常在包大小为512KByte的时候，肯定是可以到达最大值的。
同时需要注意并发的数量，并发数量越高，越容易达到吞吐率的极限值。
吞吐率计算公式如下：
1Gbps=1024*1024*1024=1073741824bits，512Kb
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