8/3/2019 Avaliao das Distribuies Linux - DD e Rede
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Avaliao dasDistribuies Linux paraServidores Itautec
Prof. Mauro Tapajs
Device Drivers,Mdulos e Rede no
Linux
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Como Avaliar as Caractersticas
do Suporte Hardware do Linux?
Levantamento do que existe em termos dehardware no sistema (excluindo dispositivos de
I/O)O que reconhecido por defaultpelo Linux e o
grau de maturidade do driver (compilado no
kernel ou em mdulo)
O que no suportado por defaultna instalao
bsica
O que exige configuraes ou software extra
para funcionar e qual o nvel de dificuldade
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Como Avaliar as Caractersticas
do Suporte Hardware do Linux?Necessidade de algum conhecimento daarquitetura especfica da mquina
Necessidade de saber como reconhecer ohardware dentro do SO
Saber como so criados os device drivers ecomo o SO acessa os dispositivos na mquina
Saber com detalhes como funciona a carga demdulos para device drivers e seus comandos
Analisar ferramentas de benchmarking para ositens de hardware em questo para testes comresultados numricos (hardware de rede)
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Dispositivo
s no Linux
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Dispositivos e o Linux
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Reconhecimento de
DispositivosLista de major numbers para dispositivos
/usr/src/linux/Documentation/devices.txt
Implementao das definies de majornumbers no kernel
/usr/src/linux/include/linux/major.h
Dispositivos (caracter e bloco) reconhecidos
pelo SO
/proc/devices
Dispositivos PCI reconhecidos na carga do
kernel
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Mdulos
Reconhecimento dos mdulos carregados
Lsmod ou /proc/modules
Informaes sobre mdulos existentes
modinfo
Reconhecimento dos mdulos existentes no
sistema
Anlise da compilao do kernel e/usr/src/linux/Documentation
Mdulos no sistema
/lib/modules/kernel
Dependncias de mdulos no sistema
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Reconhecimento de
Dispositivos
Major numbers e e Minor numbers
Drivers para dispositivosAnalisar caso a caso cada dispositivo
Verificar no fabricante
Caso no haja suporte do fabricante,procurar driver na Internet para o
equipamento (normalmente pelo chipset
usado)
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Interrupes de Dispositivos
No Linux se pode ter estatsticas de interrupesenviadas por CPU (/proc/interrupts) e por
interrupo (/proc/stat)
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Foco: Dispositivos de Rede
Objetivo: avaliar o suporte de rede das distribuies
Itens de hardware para avaliao na mquina:
Interface Fast Ethernet OnBoard IntelInterface Gigabit Ethernet OnBoard Intel
Interface Wireless LAN PCI Intel
Entendimento de implementao de dispositivos de rede noLinux no so tratados como os dispositivos de bloco ou
caracter
O suporte a networking est todo no kernel e device drivers
normalmente esto em mdulos
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Procedimento
Para cada distribuio Linux:1. Levantar a identificao dos itens de hardware relacionados no sistema
(inventrio completo do servidor)2. Coleta das informaes relacionadas com mdulos, device drivers e
itens de hardware (especificamente interfaces de rede, mas o que foraprendido aqui servir para praticamente qualquer hardware nosistema)
3. Levantar os drivers para os itens de hardware de rede necessrios nolinux, suas verses e se esto ou no configurados. Encontrar osmesmos caso no estejam disponveis na distribuio e proceder ainstalao se for o caso.
4. Rodar ferramentas de validao do ambiente (ltp)5. Rodar testes de benchmarking relacionados com performance de rede
(NetPIPE)6. Variar os contextos dos testes de rede tentando analisar a influncia de
outras variveis (quantidade de memria, nmero de processadores,mdulo ou parte do kernel)
7. Realizar instalao de um dispositivo novo sem suporte (driver) linux dofabricante
8. Rodar compilaes de um kernel bsico, registrando o tempo necessrio
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Testes
Validao LTP (Linux Test Project)
Testes OK ou NOK
Benchmarking
Necessidade de pesquisa e entendimento
de Ferramentas e o que fazemGerao de nmeros para comparao
A questo dos padres
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Testes de Compilao de
KernelMtrica: Tempo de compilao de um kernel
Teste de aplicao bsico
Caractersticas
No mascara itens como a L2 como nos
testes com pouca carga
Muito I/OComportamento de aplicao pesada
Realizar em runlevel 1 e 3 para verificar
influncias dos servios rodando na mquina
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Padro de Testes no Linux
O sistema Linux sempre se apresenta emconfiguraes particulares de hardware, verso,kernel, patches, e distribuio
Para estes testes usamos ferramentas e
metodologias comuns e reconhecidas no mundo do
Linux
No existe padro absoluto mas os valores relativosencontrados podem mostrar as diferenas entre
distribuies, desde que submetidos aos mesmos
procedimentos de teste
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Linux Standard Base
Projeto de compatibilizao dos aspectos dasdistribuio Linux, de forma criar um padro paraaplicaes que rodaro em qualquer distribuio
Oferecem aplicaes compatveis LSB para
avaliao de distribuies candidatas
Baterias de testes do ambiente para suportar
aplicaes Linux comuns (Apache, etc)
http://www.linuxbase.org/index.php8/3/2019 Avaliao das Distribuies Linux - DD e Rede
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Linux Test Project
Coleo de testes especficos de determinadosaspectos
Funcionalidades bsicas - comandos
kernel
I/O
Network
http://www.wipro.com/linuxhttp://www.bull.com/http://www.osdlab.org/http://www.sgi.com/http://www.ibm.com/linux8/3/2019 Avaliao das Distribuies Linux - DD e Rede
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Benchmarking - Roteiro
Trata-se de mensurar aspectos definidos de umsistema computacional para fins de comparao
No deve levar em conta parmetros subjetivos oucomo reputao do distribuidor ou marketing
Identificar os objetivos dos testes
Descrio completa do ambiente e procedimentos
Isolar uma varivel
Verificar os resultados embas-losSe til, compartilhar os resultados na comunidadeLinux
No proceder posteriores comparaes com outrosOSs
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Tipos de BenchmarkingSintticos
Avaliao de um componente especfico do sistema
computacional. No do, em conjunto, uma medida do
desempenho real de um sistema
Exemplo: Sequncia de instrues FPU (no o caso tpico em
aplicaes reais)
De aplicaoAvaliao da plataforma apliao+SO+Hardware
Especficos para um tipo de aplicao
Low-level testar diretamente algum item de hardware
(sempre sintticos)
High-level testar o conjunto hardware, drivers e SO (podem
ser sintticos ou de aplicao)
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Algumas Ferramentas de Teste
no LinuxNetPIPE Suporte de rede
LMBench low-level
Netperf - RedeXBench Sistema de vdeo
UNIX Bench
NetBench 7.0
SPEC - pago
SGI kernel profiler kernprof
AIM
Bonnie I/O
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Ferramenta NetPIPEAvalia o conjunto hardware de rede + driver +implementao da pilha de protocolos de rede
Permite o teste de vrios tipos de protocolos em rede (MPI,
PVM, TCP)
Uso de procedimento de envio de mensagens de taanhos
variveis
No nosso caso somente o teste com TCP ser feito para
avaliar a performance da pilha TCP/IP pura implementada
no sistema Linux
Trabalha realizando uma srie de testesping-pong entre
dois servidores usando mensagens de tamanho varivel
para revelar particularidades e limitantes, alm de envio
de dados em streaming
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Alteraes nos Dispositivos
Objetivo: avaliar a dificuldade em se inserir, retirar oualterar o conjunto de dispositivos na distribuio
Ativao de hardware que no foi configurado por
default na instalao (Interface Giga Ethernet)
Instalao de novo hardware (Placa wireless)Retirada de um processador
Retirada/insero de memria RAM no sistema
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Servidores Sendo Testados
14 - Infoserver 3251 2 xXeon
03 - Infoserver 3030 2 xPIII
07 - Infoserver 6480 2 x
Itanium
08 - Infoserver 5451 2 xXeon
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Hardware de RedeInfoserver 3030:
Ethernet controller Intel Corp. 82557/8/9 [Ethernet Pro 100] -onboard
Driver: eepro100
Infoserver 5451Intel 82557/8/9 Ethernet PRO 100 - onboard
Driver: e100
Intel 82544GC Gigabit Ethernet Controller - onboard
Driver: e1000
Infoserver 3251Dual-channel Intel 10/100/1000 82546EB Gigabit Ethernet
Controller - onboardDriver: e1000
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Hardware de Rede
Interface LAN Wireless - IntelPRO/Wireless 2011B LAN PCI Adapter
Chipset: Harris Semiconductor Prism
2.5 Wavelan chipset
No existe driver linux fornecido pelo
fabricante
J presente suporte no kernel 2.4.18
em mdulo ou parte do kernelConfigurao mdia a difcil (depende
de conhecimentos de redes wireless e
leitura da documentao do driver)
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Instalaes do Linux
Perfil tcnico
Grande conhecimento de hardware(motherboards, controladoras de disco IDE e
SCSI, interfaces de rede, etc)
Experincia mdia a alta em linux
Tarefa no-trivial
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Testes de Rede
Resultados de rede para o servidor Infoserver3030 (conjunto completo de dados das 4distribuies)
NetPIPE 3.5 realizando o teste tcp
Variao do contexto de testeBuffers de transmisso e recebimentoMemriaNmero de processadores
Mdulo / parte do kernelNo sero analisados itens como:
IPv6RoteamentoFirewalling
Servios de rede
InfoServer 3030 Throughput (Mbps) / Tamanho
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InfoServer 3030 Throughput (Mbps) / Tamanhode Mensagem (bytes) - Modo Bloco - Buffers de
4086, 16384 e 32768 Bytes
Dispositivo de rede: Ethernet controller: Intel Corp. 82557/8/9 [Ethernet Pro 100]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 100 10000 1000000 100000000
Conectiva (4086)
Red Hat 9 (4086)
Slackware 9 (4086)
SUSE (4086)
Conectiva (16384)
Red Hat 9 (16384)
Slackware 9 (16384)
SUSE (16384)
Conectiva (65535)
Red Hat (65535)
Slackware 9 (65535)
SUSE (65535)
n o erver ss natura e e e
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n o erver ss natura e e e(Throughput (Mbps) / Tempo (seg)) - Modo Bloco
- Buffer de 4086 Bytes
Dispositivo de rede: Ethernet controller: Intel Corp. 82557/8/9 [Ethernet Pro 100]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1
Conectiva
Red Hat 9
Slackware 9
SUSE
n o erver ss natura e e e
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n o erver ss natura e e e(Throughput (Mbps) / Tempo (seg)) - Modo Bloco
- Buffer de 16384 Bytes
Dispositivo de rede: Ethernet controller: Intel Corp. 82557/8/9 [Ethernet Pro 100]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1
Conectiva
Red Hat 9
Slackware 9
SUSE
n o erver ss natura e e e
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n o erver ss natura e e e(Throughput (Mbps) / Tempo (seg)) - Modo Bloco
- Buffer de 32768 Bytes
Dispositivo de rede: Ethernet controller: Intel Corp. 82557/8/9 [Ethernet Pro 100]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1
Conectiva
Red Hat 9
Slackware 9
SUSE
n o erver aman o e ensagem ytes
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n o erver aman o e ensagem ytes/ Tempo (seg)) - Modo Bloco - Buffer de 4086
Bytes
Dispositivo de rede: Ethernet controller: Intel Corp. 82557/8/9 [Ethernet Pro 100]
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1
Conectiva
Red Hat 9
Slackware 9
SUSE
n o erver aman o e ensagem ytes
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n o erver aman o e ensagem ytes/ Tempo (seg)) - Modo Bloco - Buffer de 16384
Bytes
Dispositivo de rede: Ethernet controller: Intel Corp. 82557/8/9 [Ethernet Pro 100]
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1
Conectiva
Red Hat 9
Slackware 9
SUSE
n o erver aman o e ensagem ytes
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n o erver aman o e ensagem ytes/ Tempo (seg)) - Modo Bloco - Buffer de 32768
Bytes
Dispositivo de rede: Ethernet controller: Intel Corp. 82557/8/9 [Ethernet Pro 100]
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1
Conectiva
Red Hat 9Slackware 9
SUSE
InfoServer 3030 Throughput (Mbps) / Tamanho de
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InfoServer 3030 Throughput (Mbps) / Tamanho deMensagem (bytes) - Modo Streaming Buffers de
4086, 16384 e 65535 bytes
Dispositivo de rede: Ethernet controller: Intel Corp. 82557/8/9 [Ethernet Pro 100]
0
10
20
30
40
5060
70
80
90
100
1 100 10000 1000000 100000000
Conectiva (4086)
Red Hat 9 (4086)
Slackware 9 (4086)
SUSE (4086)
Conectiva (16384)
Red Hat 9 (16384)
Slackware 9 (16384)
SUSE (16384)
Conectiva (65535)
Red Hat (65535)
Slackware 9 (65535)
SUSE (65535)
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Teste Compilao de Kernel
Do idia de forma superficial docomportamento de aplicaes no sistema
Tempo medido: make bzImage gerao do kernel
make modules gerao dos mdulos dokernel (maior parte)
Ainda no concludos
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Testes de Validao
praticamente impossvel avaliar todos ositens levando em conta a diversidade dossistemas Linux
Conjunto conhecido de ferramentas paraaveriguao de aspectos de sistemas Linux(Linux Test Project)
Itens que no passarem so checados
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Anlises Preliminares
Suporte de rede das distribuies (drivers)
Efeito dos buffers
Throughput mximo
Efeito de mudana de memria e nmero de
processadores a ver
Efeitos da operao dos drivers como mdulosou como parte do kernel a ver
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Observaes
Testes com configuraes otimizadas?
Dificuldades
Laboratrio (energia, espao, rede, etc)
Mquinas de rack (demora, fixas nos
racks, etc)
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Sugestes para Trabalho
PosteriorTestes com NFS e servidores de redeAveriguao do suporte Linux para gerenciamento doservidor
Averiguao do suporte default de cada distribuiopara segurana do sistemaA mquina implementa hardware para gerenciamentoprprio: temperaturas, velocidades de ventiladores ecarga nos BUSes (Chip Sahalee Baseboard
Management Controller- BMC)Testes com aplicaoServios Web, MAIL, Java, SSL, etcDBsoftware para Telco
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