Avaliação das Distribuições Linux - DD e Rede

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.php


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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/linux


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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]

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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


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Conectiva

Red Hat 9

Slackware 9

SUSE



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Conectiva

Red Hat 9

Slackware 9

SUSE



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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


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Conectiva

Red Hat 9

Slackware 9

SUSE



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Conectiva

Red Hat 9

Slackware 9

SUSE



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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


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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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