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Linux 환경 네트워크 속도 변경 및 측정
  1. 아래의 명령어를 통해 현재 장치의 Lan 카드의 사양을 확인할 수 있습니다. …
  2. 사양 확인 후 ethtool를 사용하여 인터페이스의 최대 속도를 변경, …
  3. ■ ethtool. …
  4. – 해당 인터페이스 설정 값 확인

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Linux 환경 네트워크 속도 변경 및 측정

Lan 카드가 지원하는 인터페이스의 속도를 변경하기 위해서 ethtool을 사용합니다.

아래의 명령어를 통해 현재 장치의 Lan 카드의 사양을 확인할 수 있습니다.

# lspci -m | grep -i Ethernet

사양 확인 후 ethtool를 사용하여 인터페이스의 최대 속도를 변경,

네트워크의 속도를 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps 등으로 설정하는 방법입니다.

■ ethtool

ethtool은 네트워크 인터페이스 컨트롤러 및 해당 장치 드라이버의 일부 매개 변수를 표시하고 수정하기 위한 Linux 커널 기반 운영 체제용 유틸리티입니다. ethtool은 Linux 커널과 병렬로 개발되었습니다.

ethtool 도구에는 많은 옵션들이 있지만, 네트워크 설정 및 드라이버 확인에 사용하는 옵션만 다루겠습니다.

나머지 옵션에 대한 설명은 아래의 링크 참조 부탁드립니다.

– 해당 인터페이스 설정 값 확인

ethtool [네트워크 인터페이스 명]

ex) ethtool enp0s31f6

– 해당 인터페이스 설정 값 변경 (속도, Duplex, Autonegotiation)

ethtool -s speed [10 | 100 | 1000] duplex [half | full] autoneg [on | off]

ex) ethtool -s enp0s31f6 speed 100 duplex full autoneg on

다만, 위 명령어는 영구적이지 않아 System을 재부팅할 경우 설정한 값이 바뀝니다.

재부팅 후에도 값을 적용하기 위해서 /etc/sysconfig/network 파일에 원하는 설정 값을 입력하면 됩니다.

# vi /etc/sysconfig/network

ethtool -s speed [10 | 100 | 1000] duplex [half | full] autoneg [on | off]

ethtool은 10, 100, 1000과 같이 10Mb 단위로 속도의 설정을 제공합니다.

2.5Gb 혹은 5Gb와 같이 ethtool이 제공하지 않는 Speed 값을 설정하려면 tc (traffic control) 혹은 스위치 단에서 조절해야 합니다.

현재 PC의 Lan 카드가 10Gb의 Spec을 지원하더라도 상대방이나 허브, 스위치의 Spec이 1Gb 밖에 되지 않는다면 최대 1Gb 속도로만 통신이 가능합니다.

– 해당 인터페이스 드라이버 정보 출력

ethtool -i [네트워크 인터페이스 명]

ex) ethtool -i enp0s31f6

이상 속도, Duplex, Autonegotiation을 변경하는 방법이였습니다.

Duplex 및 Autonegotiation의 설명은 해당 포스트 맨 아래에 기재했습니다.

이제 변경한 인터페이스가 실제로 해당 속도를 지원하는지 iperf3 유틸리티를 통해 테스트해 보겠습니다.

■ iperf3

iperf는 네트워크 성능 측정 및 조정에 널리 사용되는 도구입니다. 모든 네트워크에 대해 표준화된 성능 측정을 수행할 수 있는 크로스 플랫폼 도구입니다.

iperf3를 사용하여 Server와 Client 네트워크 통신 속도를 확인해 보겠습니다.

– Server

iperf3 유틸리티를 사용하기 위해 설치를 진행 후 Server 쪽 iperf3 유틸리티를 실행합니다.

# yum -y install iperf3 # iperf3 -s

– Client

iperf3 유틸리티를 사용하기 위해 설치를 진행 후 Client 쪽 iperf3 유틸리티를 실행합니다.

# yum -y install iperf3 # iperf3 -c [Server IP 주소]

위 테스트는 100Mbps 환경에서 진행하였고, Server 기준 평균 93.1Mbps의 속도를 확인하였습니다.

100Mbps를 지원하는 속도에서 실제 통신 시 평균 6.9Mbps의 손실률이 발생하였다고 판단할 수 있는 결과입니다.

■ Duplex 및 Autonegotiation 의미

– Half Duplex

양방향으로 데이터가 전송될 수는 있으나 동시에 전송하는 것은 불가능한 방식입니다.

ex) 시골이나 골목 등에서 볼 수 있는 왕복 1차선 도로를 예를 들 수 있습니다.

그러나, 양쪽으로 가는 방법이 존재는 하고 있음을 알 수 있습니다.

차량이 한 쪽에서 출발하면, 다른 한쪽은 진입불가입니다.

즉, 한쪽에서만 갈 수 있고 다른 한쪽은 갈 수 없게 되는 것입니다.

– Full Duplex

하나의 전송 선로에서 데이터가 동시에 양쪽 방향으로 전송될 수 있는 방식입니다.

분리된 2개의 회선이 있는 TP케이블을 사용합니다.

ex) 왕복 2차선에 비교할 수 있습니다.

한쪽에서 출발하는 동안, 반대편에서도 출발이 가능합니다.

이 역시 양쪽으로 가는 방법이 존재합니다.

– Autonegotiation

Auto-Nego란 상대방의 전송 속도나 통신 방식을 모른 채로 상대 장비와의 통신을 위한 준비를 자동으로 맞추어 주는 기술을 말합니다.

요즘 개발되는 네트워크 장비의 기본적인 사양이 되고 있으며 커넥터에 케이블을 꽂으면 자동으로 속도와 통신 방식을 맞추어 설정이 됩니다.

예를 들어 10M 전용 장비와 10/100M 겸용 장비를 연결하게 되면 10Mbps로 통신 방식이 설정되도록 하는 기술인데,

Auto-Nego의 개념이 필요하게 된 것은 100Mbps 이더넷 기술이 정의되면서 10Mbps 기술과 동일한 connector(RJ-45)를 사용하게 되었기 때문입니다.

이전의 이더넷 기술들은 서로 다른 방식의 기술의 경우에는 사용하는 connector가 달랐기 때문에 케이블을 잘못 꼽게 될 수가 없었지만,

10Base-T에 이어 100Base-Tx가 RJ-45를 사용하게 되면서 문제가 생기게 되었다. 이를 위해서 서로 다른 전송 속도, Flow-control 등에 상관 없이 자동으로 상대방과 협의하여 두 장비 사이의 통신 방식을 맞추게 하는 기술이 개발되었는데 이것이 바로 Auto-Nego의 기능입니다.

Auto-Nego에서 가장 중요하게 다루는 것이 바로 속도와 통신 방식(Half duplex or Full duplex)입니다.

속도의 경우에는 Gigabit Ethernet의 상용화로 10/100/1000Mbps의 세 가지 방식이 존재하고 통신 방식은

Half duplex와 Full duplex의 두 가지 방식이 있습니다.

– 속도 : 10/100/1000Mbps

– 통신 방식 : Full Duplex or Half Duplex

Autonegotiation은 IEEE 802.3의 28 절에 정의되어 있습니다.

[1] 원래는 고속 이더넷 표준의 선택적 구성 요소였습니다.

[2] 10BASE-T에서 사용하는 NLP (normal link pulse)와 역 호환됩니다.

[3] 이 프로토콜은 기가비트 이더넷 표준에서 크게 확장되었으며 트위스트 페어를 통해 1000BASE-T 기가비트 이더넷에 필수적입니다.

[Linux] 네트워크 인터페이스 확인 및 설정 변경

안녕하세요. 주식회사 서버몬 입니다.

리눅스 서버 구축시 네트워크 인터페이스명과 속도 등을 확인/변경 해야 할 경우 ethtool 패키지를 사용하여 변경 할 수 있습니다.

Fedora, CentOS, RHEL 의 경우

# yum install ethtool net-tools

Ubuntu, Debian 의 경우

# sudo apt-get install ethtool net-tools

정보 확인

먼저 ifconfig 명령으로 네트워크 인터페이스들을 확인 합니다.

ens33 인터페이스명

확인된 인터페이스명(ens33) 으로 정보를 조회 합니다.

해당 인터페이스의 Speed, Duplex, Port 정보 등을 확인 할 수 있습니다.

설정값 변경

아래 명령어를 통해

ens33 인터페이스의 속도를 100Mb/s, 반이중 통신, auto-negotiation 기능을 비활 성화 할 수 있습니다.

example) ethtool -s ens33 speed 100 duplex half autoneg off

ethtool 은 다양한 옵션을 제공

위 설정을 통해 변경된 네트워크 정보를 확인할 수 있습니다.

설정값 변경 저장

ethtool 로 저장한 값은 임시 값임으로 별도로 저장 해야 재부팅 시 에도 확인이 가능합니다.

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 명령으로 ETHTOOL_OPTS=”speed 100 duplex full autoneg off” 옵션을 추가 합니다.

인터페이스 재시작 및 설정 확인

# ifdown ens33 && ifup ens33 명령을 통해 설정값을 불러옵니다.

위 사진과 같이 값이 저장된 것을 확인 합니다.

감사 합니다.

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Linux에서 인터넷 대역폭(속도) 측정하기

Linux에서 인터넷 대역폭(속도)를 측정하기 의한 툴로 iperf 를 사용합니다.

Ubuntu에서 설치는 아래와 같이 합니다.

$ sudo apt-get install iperf

CentOS에는 아래와 같이 설치합니다.

$ sudo yum install epel-release $ sudo yum update $ sudo yum install iperf

iperf에서는 두 가지 역할이 있습니다. Server와 Client죠. iperf로 Server를 실행시키고 다른(대역폭을 측정하고 싶은 Client)쪽에서 packet을 보내 속도를 측정하게 됩니다. 따라서 iperf로 대역폭을 측정하고 싶다면 두 대의 서버(PC)가 필요합니다.

회사에 두 대의 PC를 설치했습니다. 사내 네트워크 대역폭을 측정한다는 가정입니다.

A는 Server 역할을 합니다. (Ubuntu, 10.10.1.168)

B는 Client 역할을 합니다. (CentOS, 10.10.0.78)

먼저 TCP의 대역폭 확인입니다.

A(Server)에서 iperf를 서버로 실행합니다.

$ iperf -s ———————————————————— Server listening on TCP port 5001 TCP window size: 85.3 KByte (default) ————————————————————

이제 B(Client)에서 서버로 대역폭 체크를 합니다.

$ iperf -c 10.10.1.168 ———————————————————— Client connecting to 10.10.1.168, TCP port 5001 TCP window size: 85.0 KByte (default) ———————————————————— [ 3] local 10.10.0.78 port 55962 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 3] 0.0-10.1 sec 113 MBytes 94.6 Mbits/sec

두 서버간의 대역폭은 94.6 Mbits/sec로 나옵니다.

두 서버 사이에 100M 허브를 지나가고 있습니다. 그래서 실제 1G가 아닌 100M에 가까운 94.6이 나오고 있습니다.

실행 후 A(Server)에도 아래와 같이 나오고 있습니다.

———————————————————— Server listening on TCP port 5001 TCP window size: 85.3 KByte (default) ———————————————————— [ 4] local 10.10.1.168 port 5001 connected with 10.10.0.78 port 55962 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 4] 0.0-10.2 sec 113 MBytes 93.6 Mbits/sec

이번에는 UDP의 대역폭을 확인해 보겠습니다.

동일하게 A(Server)에 아래와 같이 실행합니다. -u 옵션이 추가되었습니다.

$ iperf -s -u ———————————————————— Server listening on UDP port 5001 Receiving 1470 byte datagrams UDP buffer size: 208 KByte (default) ————————————————————

B(Client)에서도 -u 옵션을 추가해 대역폭 측정을 시작합니다.

$ iperf -c 10.10.1.168 -u ———————————————————— Client connecting to 10.10.1.168, UDP port 5001 Sending 1470 byte datagrams, IPG target: 11215.21 us (kalman adjust) UDP buffer size: 208 KByte (default) ———————————————————— [ 3] local 10.10.0.78 port 34548 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 3] 0.0-10.0 sec 1.25 MBytes 1.05 Mbits/sec [ 3] Sent 892 datagrams [ 3] Server Report: [ 3] 0.0-10.0 sec 1.25 MBytes 1.05 Mbits/sec 0.013 ms 0/ 892 (0%)

UDP 테스트에서는 대역폭이 1.05Mbits/sec로 나오고 있습니다. 이는 iperf가 udp에 대한 기본 bandwidth를 1Mbits/sec로 가지고 있기 때문입니다.

다시 B(Client)에서 -b 옵션에 1000m를 추가해 실행합니다.

$ iperf -c 10.10.1.168 -u -b 1000m ———————————————————— Client connecting to 10.10.1.168, UDP port 5001 Sending 1470 byte datagrams, IPG target: 11.76 us (kalman adjust) UDP buffer size: 208 KByte (default) ———————————————————— [ 3] local 10.10.0.78 port 41621 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 3] 0.0-10.0 sec 114 MBytes 95.3 Mbits/sec [ 3] Sent 81058 datagrams [ 3] Server Report: [ 3] 0.0-10.0 sec 114 MBytes 95.2 Mbits/sec 0.166 ms 0/81058 (0%)

이번에는 95.2 Mbits/sec로 나오네요. 역시 중간에 100M 허브때문에 1G 속도는 나오지 않고 있습니다.

이번에는 양방향으로 테스트해보겠습니다. (Bidirectional Tests)

A(Server)와 B(Client)의 역할을 바꿔 가며 테스트하게 됩니다.

한번은 A가 Server로 다시 한번은 B가 Server로 역할을 바꿔가며 테스트 합니다.

A(Server)에 tcp 측정과 같이 서버를 실행시킵니다.

$ iperf -s ———————————————————— Server listening on TCP port 5001 TCP window size: 85.3 KByte (default) ————————————————————

B(Client)에서 -d 옵션을 추가해 실행해 줍니다.

$ iperf -c 10.10.1.168 -d ———————————————————— Server listening on TCP port 5001 TCP window size: 85.3 KByte (default) ———————————————————— ———————————————————— Client connecting to 10.10.1.168, TCP port 5001 TCP window size: 170 KByte (default) ———————————————————— [ 5] local 10.10.0.78 port 55964 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ 4] local 10.10.0.78 port 5001 connected with 10.10.1.168 port 51236 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 5] 0.0-10.0 sec 110 MBytes 91.7 Mbits/sec [ 4] 0.0-10.0 sec 110 MBytes 91.5 Mbits/sec

-d 옵션을 추가해 실행하면 B가 먼저 서버 역할을 하고 A가 Client역할을 합니다. 측정이 끝나면 A가 서버 역할을 하고 B가 Client 역할을 합니다. 이렇게 역할을 바꿔가며 양방향의 대역폭을 체크 하게 됩니다.

A(Server)에서도 아래와 같이 출력됩니다.

———————————————————— Server listening on TCP port 5001 TCP window size: 85.3 KByte (default) ———————————————————— [ 4] local 10.10.1.168 port 5001 connected with 10.10.0.78 port 55964 ———————————————————— Client connecting to 10.10.0.78, TCP port 5001 TCP window size: 144 KByte (default) ———————————————————— [ 6] local 10.10.1.168 port 51236 connected with 10.10.0.78 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 6] 0.0-10.0 sec 110 MBytes 91.8 Mbits/sec [ 4] 0.0-10.1 sec 110 MBytes 90.8 Mbits/sec

양방향 모두 90Mbits/sec 이상으로 나오고 있습니다. 양쪽에서 측정한 데이터가 조금 다르기는 하네요.

몇 가지 옵션을 더 알아 봅시다.

대역폭 측정 시간을 (기본 10초에서) 30초로 변경해 진행합니다.

B(Client)에서 iperf -c 10.10.1.168로 측정하면 기본 10초간 데이터를 전송하며 대역폭을 측정하게 됩니다. 이걸 30초 동안 데이터를 전송해가며 측정하게 합니다.

옵션은 -t 이며, 뒤에 측정하려는 시간(초)를 추가합니다. 30초 동안 측정하려면 -t 30 입니다.

$ iperf -c 10.10.1.168 -t 30 ———————————————————— Client connecting to 10.10.1.168, TCP port 5001 TCP window size: 85.0 KByte (default) ———————————————————— [ 3] local 10.10.0.78 port 55968 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 3] 0.0-30.0 sec 337 MBytes 94.1 Mbits/sec

출력된 데이터의 마지막 줄에 아래와 같이 30초 동안 측정된 데이터가 있습니다.

[ 3] 0.0-30.0 sec 337 MBytes 94.1 Mbits/sec

1초 간격으로 측정한 데이터를 출력합니다.

대역폭 측정을 시작하면 기본 10초 동안 아무런 출력이 없다 10초가 지난 뒤 결과 데이터를 출력합니다.

이걸 1초 간격으로 측정한 데이터를 출력하게 합니다. 옵션은 -i 이며, 뒤에 간격(초)를 추가합니다. 1초 간격이라면 -i 1 입니다.

$ iperf -c 10.10.1.168 -i 1 ———————————————————— Client connecting to 10.10.1.168, TCP port 5001 TCP window size: 85.0 KByte (default) ———————————————————— [ 3] local 10.10.0.78 port 55970 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 3] 0.0- 1.0 sec 11.8 MBytes 98.6 Mbits/sec [ 3] 1.0- 2.0 sec 11.2 MBytes 94.4 Mbits/sec [ 3] 2.0- 3.0 sec 11.1 MBytes 93.3 Mbits/sec [ 3] 3.0- 4.0 sec 11.2 MBytes 94.4 Mbits/sec [ 3] 4.0- 5.0 sec 11.1 MBytes 93.3 Mbits/sec [ 3] 5.0- 6.0 sec 11.2 MBytes 94.4 Mbits/sec [ 3] 6.0- 7.0 sec 11.1 MBytes 93.3 Mbits/sec [ 3] 7.0- 8.0 sec 11.2 MBytes 94.4 Mbits/sec [ 3] 8.0- 9.0 sec 11.1 MBytes 93.3 Mbits/sec [ 3] 9.0-10.0 sec 11.2 MBytes 94.4 Mbits/sec [ 3] 0.0-10.0 sec 112 MBytes 94.2 Mbits/sec

이번에는 클라이언트 포트를 여러개 열어 동시에 측정합니다.

기본적으로 클라이언트에서 하나를 열고 데이터를 전달하며 측정하는데, 여러개의 포트를 열고 동시에 측정하게 합니다.

옵션은 -P 이고 오픈하려는 포트 수를 추가합니다.

5개의 포트로 측정하려면 -P 5입니다.

$ iperf -c 10.10.1.168 -P 5 ———————————————————— Client connecting to 10.10.1.168, TCP port 5001 TCP window size: 85.0 KByte (default) ———————————————————— [ 7] local 10.10.0.78 port 56022 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ 3] local 10.10.0.78 port 56014 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ 6] local 10.10.0.78 port 56018 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ 5] local 10.10.0.78 port 56016 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ 4] local 10.10.0.78 port 56020 connected with 10.10.1.168 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 3] 0.0-10.0 sec 21.6 MBytes 18.1 Mbits/sec [ 5] 0.0-10.0 sec 27.5 MBytes 23.0 Mbits/sec [ 6] 0.0-10.1 sec 21.1 MBytes 17.6 Mbits/sec [ 7] 0.0-10.1 sec 18.0 MBytes 15.0 Mbits/sec [ 4] 0.0-10.1 sec 25.5 MBytes 21.2 Mbits/sec [SUM] 0.0-10.1 sec 114 MBytes 94.6 Mbits/sec

포트 5개로 동시에 데이터를 전송하기 때문에 5개로 대역폭이 나눠지게 됩니다.

5개의 대역폭을 합하면 전체 대역폭이 됩니다.

여기까지 Linux에서 iperf를 이용한 속도 체크 였습니다.

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