网络模拟工具Netem.docx
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网络模拟工具Netem.docx
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网络模拟工具Netem
网络模拟工具Netem可以模拟时延,丢包,重复包,乱序等功能。
Netem是用过命令行‘tc’来设置规则的,tc命令是IProute2命令中的一部分!
1.设置固定delay100ms(所有经过eth0的包都被延时了100ms):
#tcqdiscadddeveth0rootnetemdelay100ms
修改#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay100ms
删除#tcqdiscdeldeveth0rootnetemdelay100ms
2.设置delay100msJitter10ms:
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay100ms10ms
3.Jitter其实是有相关性的,如果要设置Jitter的相关性25%:
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay100ms10ms25%
4.设置Jitter为正态分布。
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay100ms20msdistributionnormal
5.设置丢包率10%
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemloss10%
6.丢包率也有相关性。
如设置10%的丢包率,但是丢包率之间的相关性为25%
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemloss0.3%25%
7.包的duplication。
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemduplicate3%
8.包的corruption。
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemcorrupt0.1%
9.乱序,每第5个包马上发送,其他的包间隔10ms发送。
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemgap5delay10ms
10.乱序,10%的包(相关性为25%)马上发送,其他的包间隔10ms发送。
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay10msreorder10%25%
Linux网络流量控制工具—Netem(可用于网络故障注入)
第一篇:
概念篇
Netem 是 Linux2.6 及以上内核版本提供的一个网络模拟功能模块。
该功能模块可以用来在性能良好的局域网中,模拟出复杂的互联网传输性能,诸如低带宽、传输延迟、丢包等等情况。
使用 Linux2.6 (或以上)版本内核的很多发行版 Linux 都开启了该内核功能,比如Fedora、Ubuntu、Redhat、OpenSuse、CentOS、Debian等等。
tc 是 Linux 系统中的一个工具,全名为trafficcontrol(流量控制)。
tc 可以用来控制 netem 的工作模式,也就是说,如果想使用 netem ,需要至少两个条件,一个是内核中的 netem 功能被包含,另一个是要有 tc 。
特别注意:
本文介绍的内容主要倾向于利用tc工具的发包控制,来实现网络故障部分的注入实现,对于网络流控的介绍相对较少,详细的内容大家可以参考如下网址进行深入了解:
http:
//www.linuxfoundation.org/collaborate/workgroups/networking/netem#Delay_distribution
第二篇:
原理篇
TC用于Linux内核的流量控制,主要是通过在输出端口处建立一个队列来实现流量控制。
接收包从输入接口(InputInterface)进来后,经过流量限制(IngressPolicing)丢弃不符合规定的数据包,由输入多路分配器(InputDe-Multiplexing)进行判断选择:
如果接收包的目的是本主机,那么将该包送给上层处理;否则需要进行转发,将接收包交到转发块(ForwardingBlock)处理。
转发块同时也接收本主机上层(TCP、UDP等)产生的包。
转发块通过查看路由表,决定所处理包的下一跳。
然后,对包进行排列以便将它们传送到输出接口(OutputInterface)。
一般我们只能限制网卡发送的数据包,不能限制网卡接收的数据包,所以我们可以通过改变发送次序来控制传输速率。
Linux流量控制主要是在输出接口排列时进行处理和实现的。
第三篇:
应用篇
工具可完成如下功能:
(故障模拟)
模拟时延,丢包,重复包,乱序。
1、模拟延迟传输
#tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms
该命令将 eth0 网卡的传输设置为延迟100毫秒发送。
更真实的情况下,延迟值不会这么精确,会有一定的波动,我们可以用下面的情况来模拟出带有波动性的延迟值:
#tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms 10ms
该命令将 eth0 网卡的传输设置为延迟 100ms±10ms (90~110ms 之间的任意值)发送。
还可以更进一步加强这种波动的随机性:
#tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms 10ms 30%
该命令将 eth0 网卡的传输设置为 100ms ,同时,大约有 30% 的包会延迟 ±10ms 发送。
2、模拟网络丢包
#tc qdisc add dev eth0 root netem loss 1%
该命令将 eth0 网卡的传输设置为随机丢掉 1% 的数据包。
也可以设置丢包的成功率:
#tc qdisc add dev eth0 root netem loss 1% 30%
该命令将 eth0 网卡的传输设置为随机丢掉 1% 的数据包,成功率为 30% 。
3、模拟包重复
#tc qdisc add dev eth0 root netem duplicate 1%
该命令将 eth0 网卡的传输设置为随机产生 1% 的重复数据包。
4、模拟包损坏
#tc qdisc add dev eth0 root netem corrupt 0.2%
该命令将 eth0 网卡的传输设置为随机产生 0.2% 的损坏的数据包。
(内核版本需在2.6.16以上)
5、模拟包乱序
#tc qdisc change dev eth0 root netem delay 10ms reorder 25% 50%
该命令将 eth0 网卡的传输设置为:
有 25% 的数据包(50%相关)会被立即发送,其他的延迟 10 秒。
新版本中,如下命令也会在一定程度上打乱发包的次序:
#tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms 10ms
其余更多的内容,请参考如下内容:
1、
2、netem官方说明:
http:
//www.linuxfoundation.org/collaborate/workgroups/networking/netem
Linux中模拟延时和丢包的实现
分类:
网络与安全
Linux中使用tc进行流量管理。
具体命令的使用请参考tc的man手册。
本文简单记录一下使用tc模拟延时和丢包的命令。
1.延时
(1)设置延时
1.#tcqdiscadddeveth0rootnetemdelay30ms
上面的命令实现了给eth0口发包时添加30ms的延时。
(2)显示延时的设置
1.#tcqdiscshow
结果如下:
1.[root@Kernel-Testtest]#tcqdiscshow
2.qdiscpfifo_fast0:
deveth1rootbands3priomap1222120011111111
3.qdiscnetem8003:
deveth0rootlimit1000delay30.0ms
(3)修改延时
1.#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay40ms
(4)删除延时的配置
1.#tcqdiscdeldeveth0rootnetemdelay40ms
2.丢包
设置丢包命令如下:
1.#tcqdiscadddeveth0rootnetemloss10%
如果你是通过SSH登陆设备进行配置丢包的话,配置完这条命令就会感觉到机器访问时有点一卡一卡的。
这说明,设备已经开始丢包了,可以通过具体抓包查看。
其他诸如修改、查看、删除的命令,都可以参考上面延时的设置。
最后一点需要注意的是,这两个命令应该都是控制的网卡出口的流量。
如果想控制网卡入口的流量,应该是需要确认内核是否明确支持了,如果不支持的话,就需要修改内核配置文件,并重新编译内核。
Linux下的网络仿真器
最近在工作中需要使用网络仿真器来设置网络中的速率,丢包,延迟.在FreeBSDOS中可以使用DummyNet+Ipfw来进行设置.但是在Linux下有什么软件来进行模拟呢?
可供选择的有两种:
1.NistNet:
非常强大的工具,缺点是文档比较少.
2.NetEm:
简单实用.能够在网络环中“givesyouto delay,reordering,loss,etc...”
http:
//www.linux-foundation.org/en/Net:
Netem
--------------------------
netemprovidesNetworkEmulationfunctionalityfortestingprotocolsbyemulatingthepropertiesofwideareanetworks.Thecurrentversionemulatesvariabledelay,loss,duplicationandre-ordering.
Ifyourunacurrent2.6distribution,(Fedora,OpenSuse,Gentoo,Debian,Mandriva,Ubuntu),thennetemisalreadyenabledinthekernelandacurrentversionofNet:
iproute2isincluded.Thenetemkernelcomponentisenabledunder:
Networking-->
NetworkingOptions-->
QoSand/orfairqueuing-->
Networkemulator
Netemiscontrolledbythecommandlinetool'tc'whichispartoftheiproute2packageoftools.Thetccommandusessharedlibrariesanddatafilesinthe/usr/lib/tcdirectory.
Contents
∙1Examples
∙1.1Emulatingwideareanetworkdelays
∙1.2Delaydistribution
∙1.3Packetloss
∙1.3.1Caveats
∙1.4Packetduplication
∙1.5Packetcorruption
∙1.6Packetre-ordering
∙1.6.1Caveats
∙1.7Ratecontrol
∙1.8NonFIFOqueuing
∙1.9Delayingonlysometraffic
∙2FAQ
∙2.1Howcomefirstpingtakeslonger?
∙2.2HowcomeTCPissoslowovernetem?
∙2.3HowcanIusenetemonincomingtraffic?
∙2.4Howtoreorderpacketsbasedonjitter?
∙2.5HowdoesthevalueofHZimpactNetem?
∙3Links
∙4ContactInfo
Examples
Emulatingwideareanetworkdelays
Thisisthesimplestexample,itjustaddsafixedamountofdelaytoallpacketsgoingoutofthelocalEthernet.
#tcqdiscadddeveth0rootnetemdelay100ms
Nowasimplepingtesttohostonthelocalnetworkshouldshowanincreaseof100milliseconds.Thedelayislimitedbytheclockresolutionofthekernel(HZ).Onmost2.4systems,thesystemclockrunsat100hzwhichallowsdelaysinincrementsof10ms.On2.6,thevalueisaconfigurationparameterfrom1000to100hz.
Laterexamplesjustchangeparameterswithoutreloadingtheqdisc
Realwideareanetworksshowvariabilitysoitispossibletoaddrandomvariation.
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay100ms10ms
Thiscausestheaddeddelaytobe100ms±10ms.Networkdelayvariationisn'tpurelyrandom,sotoemulatethatthereisacorrelationvalueaswell.
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay100ms10ms25%
Thiscausestheaddeddelaytobe100ms±10mswiththenextrandomelementdepending25%onthelastone.Thisisn'ttruestatisticalcorrelation,butanapproximation.
Delaydistribution
Typically,thedelayinanetworkisnotuniform.Itismorecommontouseasomethinglikeanormaldistributiontodescribethevariationindelay.Thenetemdisciplinecantakeatabletospecifyanon-uniformdistribution.
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay100ms20msdistributionnormal
Theactualtables(normal,pareto,paretonormal)aregeneratedaspartoftheiproute2compilationandplacedin/usr/lib/tc;soitispossiblewithsomeefforttomakeyourowndistributionbasedonexperimentaldata.
Packetloss
Randompacketlossisspecifiedinthe'tc'commandinpercent.Thesmallestpossiblenon-zerovalueis:
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemloss0.1%
Thiscauses1/10thofapercent(i.e1outof1000)packetstoberandomlydropped.
Anoptionalcorrelationmayalsobeadded.Thiscausestherandomnumbergeneratortobelessrandomandcanbeusedtoemulatepacketburstlosses.
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemloss0.3%33.33%
Thiswillcause0.3%ofpacketstobelost,andeachsuccessiveprobabilitydependsbyaboutathirdonthelastone.
Caveats
∙Whenlossisusedlocally(notonabridgeorrouter),thelossisreportedtotheupperlevelprotocols.ThismaycauseTCPtoresendandbehaveasiftherewasnoloss.Whentestingprotocolreponsetolossitisbesttouseanetemonabridgeorbridge
Packetduplication
Packetduplicationisspecifiedthesamewayaspacketloss.
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemduplicate1%
Packetcorruption
Randomnoisecanbeemulated(in2.6.16orlater)withthecorruptoption.Thisintroducesasinglebiterroratarandomoffsetinthepacket.
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemcorrupt0.1%
Packetre-ordering
Therearetwodifferentwaystospecifyreordering.ThefirstmethodgapusesafixedsequenceandreorderseveryNthpacket.Asimpleusageofthisis:
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemgap5delay10ms
Thiscausesevery5th(10th,15th,...)packettogotobesentimmediatelyandeveryotherpackettobedelayedby10ms.Thisispredictableandusefulforbaseprotocoltestinglikereassembly.
Thesecondformreorderofre-orderingismorelikereallife.Itcausesacertainpercentageofthepacketstogetmis-ordered.
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay10msreorder25%50%
Inthisexample,25%ofpackets(withacorrelationof50%)willgetsentimmediately,otherswillbedelayedby10ms.
Newerversionsofnetemwillalsore-orderpacketsiftherandomdelayvaluesareoutoforder.Thefollowingwillcausesomereordering:
#tcqdiscchangedeveth0rootnetemdelay100ms75ms
Ifthefirstpacketgetsarandomdelayof100ms(100msbase-0msjitter)andthesecondpacketissent1mslaterandgetsadelayof50ms(100msbase-
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