tag - Simular paquetes retrasados y descartados en Linux

puddletag (9)

Este tutorial sobre simulaciones de física de redes contiene una clase de C ++ en el código de ejemplo para simular la latencia y la pérdida de paquetes en una conexión UDP y puede ser una guía. Consulte las variables de latencia pública y packetLoss de la clase de conexión que se encuentra en el archivo Connection.h del código fuente descargable .

Me gustaría simular el retraso y la pérdida de paquetes para UDP y TCP en Linux para medir el rendimiento de una aplicación. ¿Hay una manera simple de hacer esto?

No lo he intentado yo mismo, pero esta página tiene una lista de módulos de complementos que se ejecutan en el sistema de filtrado de IP iptables integrado en Linux. Uno de los módulos se llama "nth" y le permite configurar una regla que eliminará una tasa configurable de los paquetes. Podría ser un buen lugar para comenzar, al menos.

Para los paquetes caídos, simplemente usaría iptables y el módulo estadístico .

iptables -A INPUT -m statistic --mode random --probability 0.01 -j DROP

Arriba se caerá un paquete entrante con una probabilidad del 1%. Tenga cuidado, cualquier cosa por encima de 0.14 y la mayoría de ustedes las conexiones tcp probablemente se estancarán por completo.

Eche un vistazo a man iptables y busque "estadística" para obtener más información.

Puede probar http://snad.ncsl.nist.gov/nistnet/ Es un proyecto NIST bastante antiguo (última versión 2005), pero funciona para mí.

Una de las herramientas más utilizadas en la comunidad científica para ese propósito es DummyNet . Una vez que haya instalado el módulo del kernel ipfw , para introducir un retraso de propagación de 50 ms entre 2 máquinas, simplemente ejecute estos comandos:

./ipfw pipe 1 config delay 50ms ./ipfw add 1000 pipe 1 ip from $IP_MACHINE_1 to $IP_MACHINE_2

Para introducir también el 50% de las pérdidas de paquetes, debe ejecutar:

./ipfw pipe 1 config plr 0.5

Here más detalles.

Una herramienta de inyección de fallas de red fácil de usar es Saboteur . Puede simular:

Partición de red total
Servicio remoto muerto (no se escucha en el puerto esperado)
Retrasos
Pérdida de paquetes: tiempo de espera de conexión TCP (como suele ocurrir cuando dos sistemas están separados por un servidor de seguridad con estado)

Uno de mis colegas usa tc para hacer esto. Consulte la página de manual para obtener más información. Puedes ver un ejemplo de su uso here .

iptables (8) tiene un módulo de estadísticas que se puede usar para hacer coincidir cada n º paquete. Para dejar caer este paquete, simplemente agregue -j DROP .

netem aprovecha la funcionalidad ya integrada en Linux y las utilidades de espacio de usuario para simular redes. Esto es en realidad a lo que se refiere la respuesta de Mark, por un nombre diferente.

Los ejemplos en netem ya muestran cómo puede lograr lo que ha pedido:

Ejemplos
Emulando retardos de red de área amplia
Este es el ejemplo más simple, solo agrega una cantidad fija de retraso a todos los paquetes que salen de la Ethernet local.
# tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms
Ahora, una simple prueba de ping para alojar en la red local debería mostrar un aumento de 100 milisegundos. El retraso está limitado por la resolución de reloj del núcleo (Hz). En la mayoría de los sistemas 2.4, el reloj del sistema funciona a 100 Hz, lo que permite retrasos en incrementos de 10 ms. En 2.6, el valor es un parámetro de configuración de 1000 a 100 Hz.
Los ejemplos posteriores solo cambian los parámetros sin volver a cargar la qdisc
Las redes de área amplia reales muestran variabilidad, por lo que es posible agregar una variación aleatoria.
# tc qdisc change dev eth0 root netem delay 100ms 10ms
Esto hace que el retardo agregado sea de 100 ± 10 ms. La variación del retardo de la red no es puramente aleatoria, por lo que para emular también hay un valor de correlación.
# tc qdisc change dev eth0 root netem delay 100ms 10ms 25%
Esto hace que el retardo agregado sea de 100 ± 10 ms, y el siguiente elemento aleatorio depende del 25% del último. Esto no es una verdadera correlación estadística, sino una aproximación.
Distribución retrasada
Normalmente, el retraso en una red no es uniforme. Es más común usar un algo como una distribución normal para describir la variación en el retraso. La disciplina netem puede tomar una tabla para especificar una distribución no uniforme.
# tc qdisc change dev eth0 root netem delay 100ms 20ms distribution normal
Las tablas reales (normal, pareto, paronormal) se generan como parte de la compilación iproute2 y se colocan en / usr / lib / tc; por lo tanto, es posible con un cierto esfuerzo hacer su propia distribución basada en datos experimentales.
Paquete perdido
La pérdida aleatoria de paquetes se especifica en el comando ''tc'' en porcentaje. El valor no cero más pequeño posible es:
2 ⁻³² = 0.0000000232%
# tc qdisc change dev eth0 root netem loss 0.1%
Esto hace que la décima parte de un porcentaje (es decir, 1 de cada 1000) paquetes se descarguen aleatoriamente.
También se puede agregar una correlación opcional. Esto hace que el generador de números aleatorios sea menos aleatorio y se pueda utilizar para emular las pérdidas por ráfaga de paquetes.
# tc qdisc change dev eth0 root netem loss 0.3% 25%
Esto hará que se pierda el 0.3% de los paquetes, y cada probabilidad sucesiva depende de un cuarto del último.
Prob _n = 0.25 × Prob _n-1 + 0.75 × Aleatorio

Tenga en cuenta que debe usar tc qdisc add si no tiene reglas para esa interfaz o que tc qdisc change si ya tiene reglas para esa interfaz. Intentar usar el tc qdisc change en una interfaz sin reglas dará el error RTNETLINK answers: No such file or directory .