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[[labs.beatcraft.com]]~
[[bc10-router]]~
#contents
*bc10-routerのネットワークパフォーマンス測定 [#o82d89ce]
[[bc10-router/arago-project]]とPCを使用し各ネットワークパフォーマンスを測定しました。 ~
~
本稿ではその際のネットワーク構成、測定機器、測定ツールや測定手順について記載をします。~
**ネットワーク構成、機器接続構成 [#q6eca0a3]
ネットワーク構成と測定機器、測定ツールについて記載をします。~
ネットワーク構成は以下のとおりです。~
+--------------------------------------+
| | 無線LAN +--------+
| +-----------+ = = = = = = = = = + PC 2 +
| +---USB---------+ USB Wi-Fi | +--------+
| | +-----------+ = 192.168.30.75
| | wlan0 =
| | 192.168.30.1 =
+--------+ | | | =
| DNS | 有線LAN +-----------+ +----+----+ +--------+ | =
THE INTERNET----+ DHCP +---+----------+ USB-ether +-USB-+ USB Hub +-USB-+ bc10 | | =
| server | | +-----------+ +---------+ +--------+ | =
+--------+ | eth0 | +--------+
| 192.168.0.138 | + PC 3 |
| | | +--------+
| | bc10-router | 192.168.30.74
| +--------------------------------------+
| +--------+
+--+ PC 1 |
+--------+
192.168.0.121
WAN側 Network LAN側 Network
192.168.0.0 192.168.30.0
**測定機器 [#u5d51205]
スループットの測定では測定ツールを動作させるマシンの処理能力が影響するため、~
テストに使用する機器のスペック、処理能力を以下に挙げます。 ~
bc10-router~
- CPU : ARMv7 Processor rev 3 (v7l) （OMAP3530 600MHz）~
-- BogoMIPS : 585.04~
- OS : arago-projectベースLinux ~
-- kernel : 3.3.7 ~
- USBACパワードHUB~
- WAN側インタフェース : USB-Ethernetアダプター バッファロー LUA3-U2-ATX（ASIX AX88772）~
- LAN側インタフェース（アクセスポイント） : USB Wi-Fi アダプター バッファロー WLI-UG-G301N（Ralink 2870USB）~
~
PC1~
- CPU : Intel(R) Atom(TM) CPU N280 @ 1.66GHz~
-- CPU MHz : 800.000 x2 ~
-- BogoMIPS : 3324.89 ~
- OS : Ubuntu 12.04(32bit) ~
-- kernel : 3.2.0-34-generic-pae ~
- ネットワークインタフェース : Atheros Communications Inc. AR8132 Fast Ethernet ~
PC2~
- CPU : Intel(R) Atom(TM) CPU N270   @ 1.60GHz~
-- CPU MHz : 800.000 x2 ~
-- BogoMIPS : 3191.84 ~
- OS : Ubuntu 12.10(32bit) ~
-- kernel : 3.5.0-19-generic ~
- ネットワークインタフェース : USB Wi-Fi アダプター LAN-W150N/U2IPH（Ralink 2870USB） ~
**測定ツール[#r84389a7]
測定に使用したアプリケーションは以下のものです。 ~
***iperf [#p7321435]
http://iperf.sourceforge.net/~
The National Laboratory for Applied Network Research(NLANR).Distributed Applications Support Team(DAST).~
（すでにこの組織/Projectは終了し現在は存在しません。）~
で開発され、オープンソース・ソフトウェアとしてメンテナンスが続けられているネットワークスループット測定ツールです。~
サーバ機能とクライアント機能を持ち、同じコマンドをネットワークの各終端でサーバとクライアントとして動作させ~
２点間のスループットを測定することができます。~
- コマンド実行例 ~
-- サーバ側~
# iperf -s
------------------------------------------------------------
Server listening on TCP port 5001
TCP window size: 85.3 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[ 4] local 192.168.0.121 port 5001 connected with 192.168.0.138 port 57944
[ ID] Interval Transfer Bandwidth
[ 4] 0.0-10.1 sec 113 MBytes 93.9 Mbits/sec
~
実行するとクライアントからの通信を待ち受け、通信を受けると測定結果を表示します。~
default では TCP port5001 を待ち受けます。~
~
-- クライアント側~
# iperf -c 192.168.0.121
------------------------------------------------------------
Client connecting to 192.168.0.121, TCP port 5001
TCP window size: 20.7 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[ 3] local 192.168.0.138 port 57944 connected with 192.168.0.121 port 5001
[ ID] Interval Transfer Bandwidth
[ 3] 0.0-10.0 sec 113 MBytes 94.4 Mbits/sec
~
指定したサーバ側に向けて10秒間にどれだけのデータを送ることができたかでスループットを計測します。 ~
***nuttcp [#l61d18d2]
http://www.nuttcp.net/nuttcp/Welcome%20Page.html~
ttcpを改良したnttcpを元に開発されたネットワークパフォーマンス測定ツールです。~
iperfと同様、同じnuttcpコマンドを一方のPCではサーバとして実行し、~
もう一方のPCからサーバの待ち受けしているPCへ通信を行いベンチマークを測定します。~
-コマンド実行例~
-- サーバ側~
# nuttcp -S
-- クライアント側~
以下の実行例では -i で1秒ごとに状況を表示させています。
# nuttcp -i1 192.168.30.1
3.4375 MB / 1.00 sec = 28.8239 Mbps 0 retrans
4.2500 MB / 1.00 sec = 35.6477 Mbps 0 retrans
4.4375 MB / 1.00 sec = 37.2260 Mbps 0 retrans
4.0000 MB / 1.00 sec = 33.5599 Mbps 0 retrans
4.1875 MB / 1.00 sec = 35.1245 Mbps 0 retrans
4.6250 MB / 1.00 sec = 38.7930 Mbps 0 retrans
5.0625 MB / 1.00 sec = 42.4717 Mbps 0 retrans
4.7500 MB / 1.00 sec = 39.8342 Mbps 0 retrans
4.8750 MB / 1.00 sec = 40.8950 Mbps 0 retrans
4.9375 MB / 1.00 sec = 41.4344 Mbps 0 retrans
44.8750 MB / 10.07 sec = 37.3973 Mbps 3 %TX 18 %RX 0 retrans 2.07 msRTT
~
10.07秒で44.8750MBのデータを送信しているので37.3973Mbpsの速度が出ています。~
TXはクライアント側のCPU使用率、~
RXはサーバ側のCPU使用率、~
retransはTCP再送パケット数~
msRTTは往復遅延時間(RoundTripTime/micro second単位)~
です。
**測定手順 [#x7228df1]
ルーターとしてのパフォーマンスを測定するためには、上記ネットワーク構成図の~
bc10-router を挟んだ WAN側 PC1 と LAN側 PC2 の間で測定ツールを動作させ、~
スループットを測定する必要があります。~
~
また、ルーターとしてのパフォーマンス上~
ネットワークの経路のどの部分がボトルネックになっているかを調べるため、~
・WAN側インタフェース間 PC1 --- bc10-router eth0~
・LAN側インタフェース間 bc10-router wlan0 --- PC2~
のスループットも測定します。~
**測定結果 [#kc9cb437]
測定は~
WAN側: サーバ動作~
LAN側: クライアント動作~
で行い、10回試行した平均求めています。~
iperf はクライアント側で表示された計測値を使用しています。~
***PC1---bc10-router eth0間 [#l7c00ebf]
-iperfによる測定~
WAN側: PC1 iperf -s~
LAN側: bc10-router iperf -c 192.168.0.121~
| 回| 1| 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8| 9| 10|Avg.|h
|Mbps|94.3|94.4|94.3|94.4|94.5|94.5|94.5|94.4|94.5|94.5|94.4|
~
-nuttcpによる測定~
WAN側: PC1 nuttcp -S~
LAN側: bc10-router nuttcp 192.168.0.121~
|回 | 1| 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8| 9| 10| Avg.|h
|Mbps |93.8193|93.8823|93.8867|93.8905|93.8875|93.8842|93.8800|93.8964|93.8765|93.8819|93.8785|
|%TX |51 |50 |50 |50 |50 |50 |49 |50 |50 |49 |49.9 |
|%RX |23 |23 |23 |23 |23 |23 |23 |23 |23 |23 |23 |
|retrans|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |
|msRTT |0.73 |0.85 |1.17 |0.92 |0.89 |0.89 |0.89 |1.04 |0.85 |1.37 |0.96 |
~
有線接続のため変動はほとんどなく、100Mの性能上限までスループットが出ています。 ~
***bc10-router wlan0---PC2間 [#yb827a50]
-iperfによる測定~
WAN側: bc10-router iperf -s~
LAN側: PC2 iperf -c 192.168.30.1~
| 回| 1| 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8| 9| 10|Avg.|h
|Mbps|25.9|23.9|18.5|18.8|20.1|18.2|20.0|19.2|18.4|21.3|20.4|
~
-nuttcpによる測定~
WAN側: bc10-router nuttcp -S~
LAN側: PC2 nuttcp 192.168.30.1~
|回 | 1| 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8| 9| 10| Avg.|h
|Mbps |18.8347|17.9976|19.0259|19.7316|18.6814|19.8820|20.3099|20.0888|18.5085|21.3733|19.4434|
|%TX |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |
|%RX |10 |9 |10 |10 |10 |10 |10 |10 |10 |11 |10 |
|retrans|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |
|msRTT |2.62 |1.48 |1.65 |1.83 |1.73 |1.75 |1.64 |5.18 |1.68 |1.47 |2.10 |
~
bc10-routerのAPは11nで設定してあり、クライアントのPC2もワンストリームの11nで接続していますが~
11gの最高実効性能を少し上回る程度のスループットしか出ていません。~
無線ルーターとしてはこの通信区間が速度のボトルネックになっています。~
***PC1---(bc10-router)---PC2間 [#wefaac03]
-iperfによる測定~
WAN側: PC1 iperf -s~
LAN側: PC2 iperf -c 192.168.0.121~
| 回| 1| 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8| 9| 10| Avg.|h
|Mbps|25.1|23.1|25.6|22.8|22.2|22.7|19.5|19.0|17.8|20.7|21.85|
~
-nuttcpによる測定~
WAN側: PC1 nuttcp -S~
LAN側: PC2 nuttcp 192.168.0.121~
|回 | 1| 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8| 9| 10| Avg.|h
|Mbps |26.7209|21.7524|23.4219|23.3507|22.5851|21.9455|19.2291|20.6303|19.0659|19.6408|21.8342|
|%TX |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |
|%RX |8 |7 |7 |7 |7 |7 |6 |6 |6 |6 |6.7 |
|retrans|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |
|msRTT |1.80 |1.79 |1.71 |2.02 |2.16 |4.13 |1.77 |1.80 |1.93 |2.21 |2.13 |
~
測定ツールのサーバ側、クライアント側ともCPU処理性能がbc10を上回るPCで動作させて測定しているため、~
bc10-router wlan0--PC2間よりスループットが上回っています。~
AP-PC2間が無線LANのため周囲の電波状況によりやや大きな変動がありますが、22Mbps前後のスループットが出ています。~
* 更新記録 [#wa3d1e1f]
2012/12/14 初稿公開 ~
2012/12/18 文言追加修正 ~
2013/01/08 文言修正 ~
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