Benchmark: Mengukur packet per second

Sumber: https://blog.famzah.net/2009/11/24/benchmark-the-packets-per-second-performance-of-a-network-device/

Artikel ini menjelaskan tentang teknik mengukur throughput dan kinerja jaringan dari sebuah komputer Linux, dengan cara perkiraan.

Ada banyak tolok ukur kinerja jaringan dan stress-test yang mengukur tingkat transfer bandwidth maksimum perangkat - yaitu berapa banyak byte per detik atau bit per detik yang dapat ditangani perangkat. Contoh bagus untuk benchmark test semacam ini adalah NetPerf, Iperf, atau bahkan beberapa unduhan wget yang berjalan secara bersamaan dan menyimpan file yang diunduh ke /dev/null, sehingga kita menghilangkan throughput hard disk dari komputer lokal.

Ada metrik lain yang sangat penting untuk throughput perangkat jaringan - rate maksimum paket per detik (pps).

Karena sulitnya menemukan tool yang sesuai untuk mengukur paket per detik dari perangkat jaringan. Pada kesempatan ini akan di perlihatkan dua (2) metoda untuk mengukur menggunakan echo ICMP yang biasa dikenal sebagai "ping", untuk memperkirakan paket per detik dari perangkat jaringan yang langsung terhubung ke jaringan.

Method #1: The old-school “ping“

Jalankan sebagai root:

sudo su
ping -q -s 1 -f 192.168.100.101

Perintah di atas akan membanjiri tujuan “192.168.100.101” dengan paket PING yang paling kecil. Hasilnya kira-kira,

--- 192.168.100.101 ping statistics ---
20551 packets transmitted, 20551 received, 0% packet loss, time 6732ms

Maka packets-per-second rate di peroleh dengan membagi jumlah paket dengan waktu yang dibutuhkan:

20551 packets / 6.732 secs ~= 3052 packets-per-second

Perlu di catat bahwa ini hanya menghitung "reply" saat 0% packet loss. Artinya jika kita masukan count request ke dalamnya maka hasil akhirnya adalah:

3052 x 2 = 6104 packets-per-second

Catatan: jika kita dapat menjalankan multiple ping sekaligus, maka kita akan dapat memperoleh hasil yang lebih akurat. Kita perlu menjumlahkan rata-rata yang di peroleh dari masing-masing ping, untuk memperoleh packet-per-second rate yang sesungguhnya. Contoh dalam kasus ini, jika kita menjalankan 2 atau 3 ping sekaligus, maka akan memperoleh nilai paket-per-second rata-rata sekitar 8000.

Method #2: The much faster and extended “hping3“

Install

sudo su
apt update
apt install hping3

Jalankan perintah berikut

time hping3 192.168.100.101 -q -i u20 --icmp|tail -n10

Ini akan mem-bombardir mesin “192.168.100.101” dengan ICMP echo request. Setelah beberapa detik, kita dapat meng-interupsi proses ping dengan menekan tombol CTRL+C. Outputnya kira-kira:

--- 192.168.100.101 hping statistic ---
67932 packets transmitted, 10818 packets received, 85% packet loss
round-trip min/avg/max = 0.5/7.8/15.6 ms

real 0m2.635s
user 0m0.368s
sys 0m1.160s

Jika packet loss 0%, kurang “-i u20” menjadi lebih kecil, misalnya, “-i u15” atau lebih kecil lagi. Pastikan jangan terlalu kecil karena kita akan kehilangan sambungan ke device tersebut.

Perhitungan packet-per-second sama dengan ping di atas. Kita perlu membagi jumlah paket yang di terima dengan waktu yang di butuhkan

10818 packets / 2.635 secs ~= 4105 packets-per-second

Karena perhitungan packet-per-second di atas merepresentasikan reply ping yang berhasil, kita perlu mengalikan dengan dua, untuk memperoleh packet-per-second yang sebenarnya, dengan memperhitungkan packet request. Hasil akhirnya:

4105 x 2 = 8210 packets-per-second

Hasl perhitungan dari “hping3” harusnya tidak beda jauh dari "ping”.

Catatan

• Sebaiknya kita menjalankan beberapa ping, bisa dari mesin yang sama atau mesin yang berbeda, untuk membuat saturasi sambungan ke mesin yang sedang di uji.
• Mesin yang di uji mempunyai rate limit. Jika semua mesin sama, maka sebaiknya agar saturasi maka ping di kirim dari beberapa mesin yang berbeda.
• Ethernet switch biasanya mempunyai hardware, bandwidth, packet-per-second limit. Ini akan mempengaruhi hasil.
• Jika ada firewall di device, sebaiknya dibuang dulu. Karena firewall akan memperlambat pemrosesan packet.
• Jika device yang di test adalah linux, kita dapat membuang sementara ICMP rate limit dengan menjalankan perintah “sysctl net.ipv4.icmp_ratelimit=0” dan “sysctl net.ipv4.icmp_ratemask=0”.
• Jika device yang di test adalah sebuah router, cara yang lebih baik untuk mentest packet-per-second maximum rate adalah dengan membanjiri satu interface dan menghitungnya di interface yang lain.

Referensi

• https://blog.famzah.net/2009/11/24/benchmark-the-packets-per-second-performance-of-a-network-device/

Pranala Menarik

• Benchmark
• Internet Offline: packets-per-second benchmark