Pruebas de rendimiento ethernet

 

Clase: Exploration 1, módulo 9

Fecha: 12 de Julio 2013

 

Escenario

 

Este escenario se realizó para comparar los distintos modos de trabajo de ethernet, para interpretar las diferencias,

pros y contras, mencionados en el módulo 9 de Exploration 1 (CCNA 1).

 

Todas las mediciones se realizaron en tres oportunidades para descartar causas fortuitas que alterasen las pruebas

y documentando el resultado medio entre ambas.

 

Todas las mediciones exigen el canal al 100% en ambos sentidos, a diferencia del tráfico común - tipo web - que

generalmente trabaja por ráfagas (por ejemplo un GET para solicitarla y varios RESPONSE para recibir la página).

 

 Estas pruebas se realizaron con equipos reales, todas a 10 Mbps (Ethernet) ya que no existen tecnologías accesibles

de hubs Fast Ethernet, salvo algunos modelos de 3com, por ejemplo el PS HUB 50, con dos puertos de 100 Mbps

(repetidores tipo II).

 

Prueba 1:  10 Mbps full duplex, con SW (sin colisiones y medio dedicado).

 

bin/iperf.exe -c 192.168.72.102 -P 1 -i 1 -p 5001 -f m -t 60

------------------------------------------------------------

Client connecting to 192.168.72.102, TCP port 5001

TCP window size: 0.01 MByte (default)

------------------------------------------------------------

[1912] local 192.168.72.7 port 2266 connected with 192.168.72.102 port 5001

[ ID]    Interval       Transfer     Bandwidth

[1912]  0.0- 1.0 sec  1.14 MBytes  9.57 Mbits/sec

[1912]  1.0- 2.0 sec  1.13 MBytes  9.44 Mbits/sec

[1912]  2.0- 3.0 sec  1.11 MBytes  9.31 Mbits/sec

---resumido---

[1912] 51.0-52.0 sec  1.09 MBytes  9.11 Mbits/sec

[1912] 52.0-53.0 sec  1.12 MBytes  9.37 Mbits/sec

[1912] 53.0-54.0 sec  1.13 MBytes  9.44 Mbits/sec

[1912] 54.0-55.0 sec  1.12 MBytes  9.37 Mbits/sec

[1912] 55.0-56.0 sec  1.10 MBytes  9.24 Mbits/sec

[1912] 56.0-57.0 sec  1.13 MBytes  9.44 Mbits/sec

[1912] 57.0-58.0 sec  1.12 MBytes  9.37 Mbits/sec

[1912] 58.0-59.0 sec  1.13 MBytes  9.50 Mbits/sec

[1912] 59.0-60.0 sec  1.12 MBytes  9.37 Mbits/sec

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth

[1912]  0.0-60.0 sec  67.1 MBytes  9.38 Mbits/sec

Done.

 

 

Prueba 2:  10 Mbps half duplex, con SW (sin colisiones y medio dedicado), si bien la velocidad no se degradó

en forma considerable, si bajó la tasa de transferencia por esperas en la utilización del canal.

 

bin/iperf.exe -c 192.168.72.102 -P 1 -i 1 -p 5001 -f m -t 60

------------------------------------------------------------

Client connecting to 192.168.72.102, TCP port 5001

TCP window size: 0.01 MByte (default)

------------------------------------------------------------

[1912] local 192.168.72.7 port 2267 connected with 192.168.72.102 port 5001

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth

[1912]  0.0- 1.0 sec  0.97 MBytes  8.13 Mbits/sec

[1912]  1.0- 2.0 sec  0.93 MBytes  7.80 Mbits/sec

[1912]  2.0- 3.0 sec  0.91 MBytes  7.67 Mbits/sec

---resumido---

[1912] 56.0-57.0 sec  0.91 MBytes  7.60 Mbits/sec

[1912] 57.0-58.0 sec  0.92 MBytes  7.73 Mbits/sec

[1912] 58.0-59.0 sec  0.92 MBytes  7.73 Mbits/sec

[1912] 59.0-60.0 sec  0.94 MBytes  7.86 Mbits/sec

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth

[1912]  0.0-60.0 sec  55.3 MBytes  7.72 Mbits/sec (contra 67.1 MBytes transferidos)

Done.

 

 

Prueba 3:  10 Mbps half duplex, con HUB (colisiones y medio compartido).

 

bin/iperf.exe -c 192.168.72.102 -P 1 -i 1 -p 5001 -f m -t 60

------------------------------------------------------------

Client connecting to 192.168.72.102, TCP port 5001

TCP window size: 0.01 MByte (default)

------------------------------------------------------------

[1912] local 192.168.72.7 port 2274 connected with 192.168.72.102 port 5001

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth

[1912]  0.0- 1.0 sec  0.87 MBytes  7.27 Mbits/sec

[1912]  1.0- 2.0 sec  0.35 MBytes  2.95 Mbits/sec

[1912]  2.0- 3.0 sec  0.48 MBytes  4.06 Mbits/sec

[1912]  3.0- 4.0 sec  0.55 MBytes  4.59 Mbits/sec

[1912]  4.0- 5.0 sec  0.48 MBytes  4.06 Mbits/sec

[1912]  5.0- 6.0 sec  0.94 MBytes  7.86 Mbits/sec

[1912]  6.0- 7.0 sec  0.19 MBytes  1.57 Mbits/sec

[1912]  7.0- 8.0 sec  0.03 MBytes  0.26 Mbits/sec

---resumido---

[1912] 56.0-57.0 sec  0.81 MBytes  6.82 Mbits/sec

[1912] 57.0-58.0 sec  0.46 MBytes  3.87 Mbits/sec

[1912] 58.0-59.0 sec  0.59 MBytes  4.98 Mbits/sec

[1912] 59.0-60.0 sec  0.28 MBytes  2.36 Mbits/sec

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth

[1912]  0.0-60.0 sec  32.1 MBytes  4.49 Mbits/sec (contra 55.3 MBytes transferidos)

Done.

 

 

Tasa de transferencia (información útil, sin encabezados TCP, IP y 802.3, aprox. un 20% de 1518 bytes)

 

La fórmula es: ( BW - 20% ) / 10 = Tasa de transferencia

 

 

bin/iperf.exe -c 192.168.72.102 -P 1 -i 1 -p 5001 -f M -t 60

------------------------------------------------------------

Client connecting to 192.168.72.102, TCP port 5001

TCP window size: 0.01 MByte (default)

------------------------------------------------------------

[1912] local 192.168.72.7 port 2275 connected with 192.168.72.102 port 5001

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth

[1912]  0.0- 1.0 sec  0.70 MBytes  0.70 MBytes/sec

[1912]  1.0- 2.0 sec  1.04 MBytes  1.04 MBytes/sec

[1912]  2.0- 3.0 sec  1.02 MBytes  1.02 MBytes/sec

[1912]  3.0- 4.0 sec  1.00 MBytes  1.00 MBytes/sec

[1912]  4.0- 5.0 sec  0.53 MBytes  0.53 MBytes/sec

---resumido---

[1912] 54.0-55.0 sec  0.97 MBytes  0.97 MBytes/sec

[1912] 55.0-56.0 sec  0.80 MBytes  0.80 MBytes/sec

[1912] 56.0-57.0 sec  0.77 MBytes  0.77 MBytes/sec

[1912] 57.0-58.0 sec  0.84 MBytes  0.84 MBytes/sec

[1912] 58.0-59.0 sec  0.73 MBytes  0.73 MBytes/sec

[1912] 59.0-60.0 sec  0.66 MBytes  0.66 MBytes/sec

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth

[1912]  0.0-60.1 sec  38.5 MBytes  0.64 MBytes/sec (tasa cercana a la anterior medición)

Done.

 

Medición de colisiones durante las prueba 3: se conectó un router 1841 para monitorear las colisiones producidas

durante las pruebas con el hub, ya que este repite -incluyendo las colisiones- por todos los puertos.

 

Tener en cuenta que cada colisión es una retransmisión de la trama.

 

Prueba 3 (1 de 3):

 

Monitor>sh int fa0/0

FastEthernet0/0 is up, line protocol is up

  Hardware is Gt96k FE, address is 001f.9ec2.7aa2 (bia 001f.9ec2.7aa2)

  Internet address is 192.168.72.253/24

  MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit/sec, DLY 1000 usec,

     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

  Encapsulation ARPA, loopback not set

  Keepalive set (10 sec)

  Half-duplex, 10Mb/s, 100BaseTX/FX

  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00

  Last input 00:00:00, output 00:00:06, output hang never

  Last clearing of "show interface" counters 02:45:05

  Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0

  Queueing strategy: fifo

  Output queue: 0/40 (size/max)

  5 minute input rate 0 bits/sec, 1 packets/sec

  5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

     10728 packets input, 1073150 bytes

     Received 10728 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 7 throttles

     0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored

     0 watchdog

     0 input packets with dribble condition detected

     1174 packets output, 119962 bytes, 0 underruns

     0 output errors, 17 collisions, 5 interface resets

     2 unknown protocol drops

     19 unknown protocol drops

     0 babbles, 0 late collision, 0 deferred

     0 lost carrier, 0 no carrier

     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

 

Prueba 3 (2 de 3):

 

Monitor>sh int fa0/0

FastEthernet0/0 is up, line protocol is up

  Hardware is Gt96k FE, address is 001f.9ec2.7aa2 (bia 001f.9ec2.7aa2)

  Internet address is 192.168.72.253/24

  MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit/sec, DLY 1000 usec,

     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

  Encapsulation ARPA, loopback not set

  Keepalive set (10 sec)

  Half-duplex, 10Mb/s, 100BaseTX/FX

  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00

  Last input 00:00:00, output 00:00:05, output hang never

  Last clearing of "show interface" counters 02:47:23

  Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0

  Queueing strategy: fifo

  Output queue: 0/40 (size/max)

  5 minute input rate 0 bits/sec, 1 packets/sec

  5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

     10845 packets input, 1084355 bytes

     Received 10845 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 7 throttles

     0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored

     0 watchdog

     0 input packets with dribble condition detected

     1190 packets output, 121512 bytes, 0 underruns

     0 output errors, 52 collisions, 5 interface resets

     2 unknown protocol drops

     19 unknown protocol drops

     0 babbles, 0 late collision, 0 deferred

     0 lost carrier, 0 no carrier

     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

 

Prueba 3 (3 de 3):

 

Monitor>sh int fa0/0

FastEthernet0/0 is up, line protocol is up

  Hardware is Gt96k FE, address is 001f.9ec2.7aa2 (bia 001f.9ec2.7aa2)

  Internet address is 192.168.72.253/24

  MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit/sec, DLY 1000 usec,

     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

  Encapsulation ARPA, loopback not set

  Keepalive set (10 sec)

  Half-duplex, 10Mb/s, 100BaseTX/FX

  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00

  Last input 00:00:01, output 00:00:09, output hang never

  Last clearing of "show interface" counters 02:48:28

  Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0

  Queueing strategy: fifo

  Output queue: 0/40 (size/max)

  5 minute input rate 0 bits/sec, 1 packets/sec

  5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

     10891 packets input, 1088583 bytes

     Received 10891 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 7 throttles

     0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored

     0 watchdog

     0 input packets with dribble condition detected

     1197 packets output, 122227 bytes, 0 underruns

     0 output errors, 125 collisions, 6 interface resets

     2 unknown protocol drops

     19 unknown protocol drops

     0 babbles, 0 late collision, 0 deferred

     0 lost carrier, 0 no carrier

     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

Monitor>

 

Reemplazo de HUB por switch con bajo downtime: http://www.vilarrasa.com.ar/de_hub_a_sw.htm

Tal como se mencionó en clase, aún existen instalaciones con HUBs y están en proceso de migración,

las cuales deben realizarse fuera de horario o con el menor tiempo de reemplazo (downtime).

 

 

(2013) Networking for paranoic minds

Rosario, Argentina