Для реализации сравнительного анализа производительности версий протокола IP была реализована сеть 100BaseT из 2-х современных персональных компьютера под управлением ОС Linux Mint 17, подключенных друг к другу посредством витой пары 5-й категории. Длина сети 1 метр. Построенная схема отображает сеть уровня доступа. Схема исследуемой сети отображена на рис. 1
Рис.1. Схема исследуемой сети
В качестве программного обеспечения для определения основных показателей производительности сети будем использовать программы ping и iperf версии 2.0.2. Перед проведением исследований присвоим тестовым компьютерам адреса IPv4 и IPv6 на одном физическом интерфейсе.
На компьютере Client введем:
ifconfig eth0 192.168.254.212/24
ifconfig eth0 add 2012::1/64 up
На компьютере Server:
ifconfig eth0 192.168.254.198/24
ifconfig eth0 add 2012::2/64 up
Производительность сети будем оценивать по следующим параметрам: скорость передачи данных, задержка передачи данных, время отклика.
Скорость передачи данных
Целью измерения скорости передачи данных будем использовать программу iperf, которая работает по клиент-серверной архитектуре. Клиент генерирует различные типы трафика (в нашем случае TCP и UDP) и посылает на сервер.
Для получения скоростей передачи данных TCP/IPv4 на компьютере “Server” запустим iperf с параметром “s”. На компьютере “Client”запустим iperf -c 192.168.254.198 -M 1500 -f K -t 10 -i 10
Для получения скоростей передачи данных TCP/IPv6 на компьютере “Server” запустим “iperf -s — V”. На компьютере “Client”запустим iperf -c 2012::2 -M 9000 -f K -t 10 -i 10 –V.
Измерения будем проводить путем изменения параметра “M”, который характеризирует максимальный размер TCP сегмента MSS. Для этого установим максимальный MTU на сетевых интерфейсах компьютера следующей командой: ifconfig eth0 mtu 9000.
В качестве базовой методики тестирования используем методику RFC-2544, которая подразумевает произведение измерений разными значениями кадров от 64 до 1518 байт. Полученные результаты сведены в табл. 2
Таблица 2
Зависимость скорости передачи пакетов TCP от размера пакета
Аналогичным методом проведем тестирование пропускной способности сети при передаче 100 Мбайт данных по протоколам UDP/IPv4 и UDP/IPv6. Для этого на сервере “Server” запустим “iperf -V -s — u-B ”. На компьютере “Client” для тестирования IPv4запустим команду: iperf -u -t 10 -i 1 -V -c 192.168.254.198 -b 100M –M 1500; для измерения скорости передачи IPv6 на компьютере “Client” запустим команду: iperf -u -t 10 -i 1 -V -c 2012::2 -b 100M –M 1500
Полученные данные для UDP пакетов разной длины сведем в табл. 3
Таблица 3
Зависимость скорости передачи пакетов UDP от размера пакета
Одним из критериев, присущих в UDP трафите, является джиттер, который показывает минимальный и максимальный разброс времени прохождения пакета от среднего времени прохождения пакета. В отличие от естественной задержки при передаче в сети, джиттер появляется не из-за самого факта задержки, а по причине флуктуации времени задержки от пакета к пакету. Программа iperf при измерении пропускной способности UDP трафика, так же отображает значение параметра джиттера. Полученные данные сведем в табл. 4.
Таблица 4
Сравнение времени отклика протоколов
Время отклика
Для исследования зависимости времени отклика от размера пакета в IPv4 воспользуемся программой ping, которая позволяет самостоятельно задавать размер пакета, если он не превышает MTU. Для протокола IPv6 существует своя аналогичная версия программы ping — ping6. Для измерения времени отклика по протоколу IPv4 введем на компьютере клиенте команду: ping -s 1500 192.168.254.198; для измерения времени отклика по протоколу IPv6 введем на компьютере клиенте команду: ping6 -s 1500 2012::2.
Литература:
- Развитие стека TCP/IP: протокол IPv6 [Электронный ресурс]. — Режим доступа к ресурсу: http://al.km.ru/.
- Рудь И. Обзор протокола IPv6 [Электронный ресурс] / И. Рудь. — Режим доступа к ресурсу: http//www.opennet.ru/base/net/ipv6_intro.txt.html.
