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10G ネットワーク・パフォーマンスの検証

高速接続を使用することで、ネットワーク・エンジニアは、業務アプリケーション、音声/ビデオ・サービス、サーバー・バックアップ、ユニファイド・コミュニケーションなどの重要なトラフィックをサポートするパイプラインを作れます。これら 10G リンクは、日々増加し続ける負荷にも耐え、優れたユーザー体験を届けるための土台になると期待されます。しかし、これらリンクは会社で生成される最も重要で要求が高いトラフィックを運んでいるにもかかわらず、ほとんどの環境では、検証が全くなしに、またはほとんどなしにリンクが設置されていることに驚かされます。

はじめに

10Gb リンクによって現代のデータセンターにもたらされる利点はいくつもあります。高速接続を使用することで、ネットワーク・エンジニアは、業務アプリケーション、音声/ビデオ・サービス、サーバー・バックアップ、ユニファイド・コミュニケーションなどの重要なトラフィックをサポートするパイプラインを作れます。これら 10G リンクは、日々増加し続ける負荷にも耐え、優れたユーザー体験を届けるための土台になると期待されます。10G 接続は膨大なデータ量をサポートできるため、この期待は合理的なものであると思われるでしょう。しかし、これらリンクは会社で生成される最も重要で要求が高いトラフィックを運んでいるにもかかわらず、ほとんどの環境では、検証が全くなしに、またはほとんどなしにリンクが設置されていることに驚かされます。エンジニアは単純にスイッチを設置し、インフラ・ケーブルを接続し、ランプが点灯するのを待てば、ネットワークとアプリケーションのパフォーマンス全体が自動的に改善されるものと考えています。

この「プラグ・アンド・プレイ」方式での 10G リンクの設置は、データセンターにおいて高いパフォーマンスを保証するものではありません。実際、問題が発生した時やパフォーマンスが向上しない時、さまざまな疑問を残す可能性があります。例えば、次のような疑問が生じます。

  • ランプの点灯は、本当に 10Gbps を保証しているのか?
  • スイッチ・ファブリックは、エンドツーエンドで 10Gbps に対応できるのか?
  • できけなければ、その理由は?どこに問題があるのか?
  • QoS や VLAN トラフィックが、スループット・レベルに影響があるか?
  • これら高額のリンクで、期待されるパフォーマンスを達成できているのか?

10G 接続をテストするにあたっての問題点

ネットワーク・エンジニアが 10G インフラの検証を試みる環境において、ほとんどがそれを適切に行うためのツールを持っていないことに気付きます。その理由の一つが、利用できる帯域幅測定ツールがソフトウェア・ベースのことが多く、簡単に展開できるようにノートパソコンにインストールされているためです。これらのテストは、ネットワーク・パスの両端にノートパソコンを接続して、トラフィックを生成することで行われます。しかし、ソフトウェア・ベースのテスト・ツールで 10G ネットワーク・パスをテストするにあたって、大きな問題点が 2 つあります。

  1. ノートパソコンは通常、10G リンクに接続できません。
  2. たとえ接続できたとしても、NIC を実行する IP スタックおよび内部ドライバーは、ラインレートのトラフィックの生成やキャプチャーをサポートできません

これらの問題のため、ソフトウェア・ツールで信頼できる 10G の検証は行なえません。スループット・テストで不合格が出た場合、高速リンクに問題あったのか、それともツールがラインレートに対応できなかったために結果が悪かったのかが知ることが難しくなります。

この問題を認識する一部の IT 組織は、ネットワーク検証用にラインレートの 10G テストに対応できるハードウェア・ベースのツールを購入しています。これらのツールは、10G の負荷を処理できる 10G インターフェース・カードを内蔵しており、多様なトラフィック設定を使用して、ネットワーク・パフォーマンスを検証することができ、帯域幅や損失を正確に測定できます。ただし、これらのツール(通信会社/サービス・プロバイダーの現場技術者向けに設計されている)のほとんどは、良くないテスト結果に対して、根本原因解析を行うのに必要なネットワークの可視性を提供しないため、初回のリンク検証後のツールの使用が制限されることになります。エンジニアは、パフォーマンス・テストの結果が良くなかった場合、ネットワーク上の問題の根本原因を突き止めるのに、これらのツールが使えません。

パス可視化による 10G ネットワーク・パフォーマンス・テスト

10G パス、そしてネットワーク・パフォーマンスを効果的に検証するには、スループット以上の可視性がなければなりません。上述で説明している通り、接続がラインレートで 10Gbps をサポートできるかどうかを検証するのに、ハードウェア・ベースのツールを使用できます。しかし、新しい接続の初回の検証テスト後、悪いテスト結果や将来のネットワーク・パフォーマンス問題をトラブルシューティングするのにこれらのツールはあまり役に立たないため、最終的には使われずに棚の上で埃をかぶる可能性があります。これを防ぐためには、パフォーマンス測定ツールは、パフォーマンスの低下を招くケーブルの障害、スイッチ・インターフェイスの問題、間違った構成、バッファー・ドロップ、スイッチの高い CPU 使用率などの問題を検知できる能力も必要になります。

NETSCOUT OptiView® XG ネットワーク解析タブレットで利用できるネットワーク・パフォーマンス・テスト(NPT)を使うと、ネットワーク・エンジニアは最大 10G のスピードでネットワーク接続のパフォーマンスを測定し、テスト結果に影響を与えている問題を視覚的に切り分けできるようになります。テスト・トラフィックは、VLAN タグや QoS メトリックスなど複数の設定で構成でき、10G リンクとスイッチング・ファブリックに負荷をかけます。NPT 機能は、データセンター内の 2 つの OptiView XG 機器間で、フル 10G テストを実行し、物理的および仮想的にスイッチング・ファブリックに負荷をかけます。マルチエンドポイント・モードでは、企業全体にわたって分散された 8 つのリモート・エンドポイントに対してテストでき、ユーザーと業務に必要なアプリケーションを接続する重要なリンクを測定します。

NPT テストのいずれかの部分で不合格があれば、XG のパス解析機能を使用して、ネットワーク・パス上の問題の根本原因を突き止められます。パケットをドロップしているインターフェース、過剰使用されているリンク、CPU 使用率が高いスイッチ、障害があるケーブルを視覚的に切り分けて解決できます。

支払っただけの価値を得られない時

米国のある主要都市の重要なサイト間でパフォーマンス問題が発生したため、ネットワーク・アーキテクトは同市の大都市圏リンクを 1 ギガから 10 ギガ・イーサネットにアップグレードすることを決めました。期待されるパフォーマンスの向上が見られなかったものの、サービス・プロバイダーは自分たちに問題がないと主張しました。そこで、同市のネットワーク・エンジニアは、OptiView XG を使用して 10G リンクを検証したところ、リンクが 7 ギガのアップストリーム、1 ギガのダウンストリームを実現しており、市のネットワークに構成の問題がないことが分かりました。この証拠を突きつけられ、サービス・プロバイダーは構成を確認し、問題を修正することができました。

使用する設定

ネットワーク・エンジニアの多くは、SLA タイプのテストを行う時、設定に困ることがあります。どのネットワークも、遅延、負荷、パケット損失など、特徴が異なるからです。また、時間帯やビジネス・サイクルによっては、これら変数が変化する可能性があります。

NPT テスト手順の一環で、実際のパフォーマンス・テストの前に設定テストが実施されます。この設定テストは、サービスが意図される通りに設定され、ソースの OptiView XG アナライザーとそのピアおよびリフレクター間でトラフィック・フローが確立できることが検証されます。

反射

双方向

双方向

「リフレクター」との 1G でのラウンドトリップ・テスト、および「ピア」との G/10G での双方向テスト

すべての設定テストに合格しなければ、問題があったパラメーターや実際に記録された値を確認し、それに応じて調整を行えます。

すべての設定テストに合格すると、パフォーマンス・テストが実行されます。パフォーマンス・テストは、パフォーマンス・テスト・スイートの設定画面で選択した期間にわたって、ネットワーク・パフォーマンスを定量化します。

データセンターにおける 10G リンクの測定

データセンター内の 10G リンクの検証例を見てみましょう。まずはじめに、テスト対象のネットワークの両端に OptiView XG を接続する必要があります。これは、両端のテスト・ポイントが 10Gbps で送受信できるようにし、ハードウェアがテストにタイミングとトラフィックの特徴に対応できるようにするためです。

NPT 設定を使用し、テストのトラフィック・レベルを 1 分から 24 時間の間で設定します。トラフィック設定は、主要なアプリケーションやサービスのネットワーク・パフォーマンスを測定するために調整できます。ネットワーク・パフォーマンス・テストが開始されると、XG は自動的にテスト結果のレポートを作成し、文書化用にアーカイブできるようにします。

NPT 機能は、マルチエンドポイント・モードもサポートし、一度に最大 8 つのパフォーマンス・テストを同時に実行できます。リモート・エンドポイントに分散的に LinkRunner AT または OneTouch AT を使用すれば、一度のテストで複数の主要なネットワーク・パスを検証できます。これにより、主要なパスのスループット、ジッター、パケット損失、そして全体のパフォーマンスを測定できます。テストで問題が明らかになると、OptiView の視覚的なパス解析機能を実行してパフォーマンスに影響を及ぼすネットワーク問題を検出できます。

概要

ビジネス・クリティカルなアプリケーションやサービスによって生成されるトラフィック・レベルは、日々増加しています。このトラフィックを高いパフォーマンス・レベルでサポートするため、データセンター内、そしてネットワーク・インフラの主要な接続に高速ネットワーク・リンクが設置されています。ランプの点灯を確認することは、 10G リンクを検証する有効なテストではありません。OptiView XG があれば、これら重要な接続の帯域幅、ジッター、パケット損失などをテストしながら、10G パス全体を正確に負荷テストするための多様なトラフィック設定を使用できます。テストは、1 つの 10G リンク、またはマルチエンドポイント・モードを使用して複数のパスに対して実行できます。テストで不合格が出た時、OptiView XG は、視覚的なパス解析を用いて迅速に根本原因を突き止めるために必要な可視性を提供し、ネットワーク・インフラのこれら重要なコンポーネントをトラブルシューティングする際の当て推量を排除し、トラブルシューティング時間を短縮させます。

 
 
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