ADC關(guān)鍵性能指標(biāo)及誤區(qū) ― 全方位學(xué)習(xí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)

ADC關(guān)鍵性能指標(biāo)及誤區(qū)

由于ADC產(chǎn)品相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和服務(wù)器需求小很多，用戶和集成商在選擇產(chǎn)品時(shí)對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)的理解難免有一些誤區(qū)，加之部分主流廠商刻意引導(dǎo)，招標(biāo)規(guī)范往往有不少非關(guān)鍵指標(biāo)作被作為必須符合項(xiàng)。接下來(lái)就這些誤區(qū)和真正的關(guān)鍵指標(biāo)做一些探討。

誤區(qū)1： CPU數(shù)量和主頻。 目前大部分廠商采用了類似的通用CPU架構(gòu)，但還是可能采用不同廠家的CPU。即使是同一個(gè)廠家，也可能是不同系列。最關(guān)鍵的是CPU數(shù)量和主頻并不代表性能，除非是同一個(gè)廠家的同一個(gè)軟件。同樣，完全相同的硬件配置，不同廠商的架構(gòu)和系統(tǒng)發(fā)揮出來(lái)的性能可能相差數(shù)倍，正如完全相同的幾個(gè)人在不同的管理環(huán)境下發(fā)揮出來(lái)的貢獻(xiàn)差別會(huì)很大。并行計(jì)算處理不好，由于CPU間信開銷及鎖的問(wèn)題，CPU數(shù)量增加并不意味性能增加。如果1個(gè)CPU可以跑出其它產(chǎn)品8個(gè)cpu的性能，誰(shuí)會(huì)選擇8個(gè)CPU的產(chǎn)品?成本，功耗，體積都會(huì)大很多。因此，CPU硬件配置并不代表性能。

誤區(qū)2： 內(nèi)存。 同樣與系統(tǒng)架構(gòu)相關(guān)。同樣與架構(gòu)有關(guān)，對(duì)于CPU獨(dú)享內(nèi)存的架構(gòu)，每個(gè)核即使只配置2G內(nèi)存，一個(gè)8核的產(chǎn)品就需要16G內(nèi)存，但每個(gè)核可訪問(wèn)的內(nèi)存資源只有2G。這樣的架構(gòu)一份數(shù)據(jù)需要復(fù)制多次并保存多份，使用效率很低，最終也會(huì)影響到性能。而共享內(nèi)存架構(gòu)的產(chǎn)品，每個(gè)核可以訪問(wèn)所有內(nèi)存資源，數(shù)據(jù)也只需要保存一份。如果是32位操作系統(tǒng)，共享內(nèi)存架構(gòu)4G內(nèi)存的實(shí)際效率就超過(guò)獨(dú)享內(nèi)存架構(gòu)的任意配置產(chǎn)品(目前A10之外的產(chǎn)品均為32位操作系統(tǒng)，獨(dú)享內(nèi)存架構(gòu))。64位操作系統(tǒng)突破4G的限制，實(shí)際效率就會(huì)更高。因此，內(nèi)存不代表性能。如果一定要比較，需要比較每個(gè)核可訪問(wèn)的內(nèi)存資源。

誤區(qū)3：端口數(shù)量。ADC產(chǎn)品不同于2/3層交換機(jī)，端口數(shù)量代表可連接更多設(shè)備。ADC產(chǎn)品部署環(huán)境一定會(huì)有2/3層交換機(jī)，服務(wù)器不需要直接連接到ADC產(chǎn)品。只要端口數(shù)量大于實(shí)際需要的吞吐量并有足夠端口與交換機(jī)連接即可。

誤區(qū)4：交換能力。 這個(gè)指標(biāo)也是沿用了交換機(jī)的指標(biāo)。交換機(jī)性能與交換矩陣芯片交換能力密切相關(guān)，與CPU關(guān)系不是很大。而ADC產(chǎn)品則不同，交換矩陣并不是必須部件，大多產(chǎn)品采用通用CPU架構(gòu)使用PCIe總線擴(kuò)展接口，這部分已經(jīng)不是ADC產(chǎn)品的瓶頸所在。ADC性能基本取決于系統(tǒng)整體架構(gòu)下CPU發(fā)揮出來(lái)的效率。而且大部分產(chǎn)品本身已經(jīng)是服務(wù)器的硬件架構(gòu)，應(yīng)該沒(méi)有人對(duì)服務(wù)器要求交換能力的指標(biāo)。

可以看出，誤區(qū)所在均為沿用了服務(wù)器或交換機(jī)的一些指標(biāo)，這些硬件配置并不代表ADC產(chǎn)品的真正性能，但一些廠商還是刻意利用這些指標(biāo)(尤其是CPU和內(nèi)存)來(lái)誤導(dǎo)客戶屏蔽競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。ADC真正關(guān)鍵的性能指標(biāo)如下。

1. 4/7層吞吐量。由于需要CPU進(jìn)行復(fù)雜的4-7層處理，4/7層吞吐量交2/3層吞吐量要低很多，但這是ADC真正能處理的數(shù)據(jù)吞吐量。這也是2/3層吞吐量對(duì)于ADC產(chǎn)品并不關(guān)鍵的原因。這個(gè)指標(biāo)的測(cè)試方式通常是發(fā)送盡可能多HTTP GET請(qǐng)求，服務(wù)器應(yīng)答較大HTTP對(duì)象(如512Kbytes或1MBytes，會(huì)分為若干數(shù)據(jù)包傳輸)，計(jì)算無(wú)失敗情況下線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。差異在于不同儀表廠商或不同測(cè)試可能會(huì)不計(jì)算2/3層包頭或GET請(qǐng)求部分，由于這部分所占比例極小，影響不是很大。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，橫向比較時(shí)應(yīng)該確定所取HTTP對(duì)象大小及是否計(jì)算2/3層包頭部分。

2. 4層每秒新建連接速率(L4 CPS)。 衡量ADC產(chǎn)品每秒鐘可以處理多少個(gè)TCP新建連接。通常測(cè)試方法為發(fā)送盡可能多的HTTP GET請(qǐng)求，服務(wù)器應(yīng)答較小HTTP對(duì)象(如1Bytes，128Bytes，1KBytes)， ADC產(chǎn)品在中間只根據(jù)4層信息進(jìn)行復(fù)雜均衡。每個(gè)連接需要完整的3次握手建立過(guò)程，GET請(qǐng)求，和TCP關(guān)閉連接過(guò)程。這個(gè)指標(biāo)對(duì)于ADC產(chǎn)品應(yīng)付突發(fā)大量連接非常重要。好比一個(gè)地鐵入口的通過(guò)率一樣，如果入口太小，客流突然增加時(shí)，如果客人無(wú)法進(jìn)入，業(yè)務(wù)自然會(huì)受到影響。比較該指標(biāo)時(shí)需要注意所取HTTP對(duì)象大小。

3. 7層每秒新建連接速率(L7 CPS)。與4層新建連接速率類似，只是ADC產(chǎn)品在中間需要根據(jù)應(yīng)用層信息進(jìn)行服務(wù)器選擇(通常測(cè)試使用url交換)，而且每個(gè)TCP連接上只能傳輸1個(gè)HTTP請(qǐng)求。使用7層處理對(duì)CPU效率要求更高。如同進(jìn)入地鐵時(shí)需要核查客人更多信息和安檢一樣，其通過(guò)率比正常通過(guò)率會(huì)有不同程度降低。A10產(chǎn)品通?？梢宰龅?層新建連接速率的70-80%，而其它很多廠商只能做到30-40%。比較該指標(biāo)時(shí)同樣要注意HTTP對(duì)象大小和每個(gè)TCP連接傳輸?shù)恼?qǐng)求數(shù)。

4. 7層每秒交易速率(L7 RPS)。有些廠商使用L7 RPS作為L(zhǎng)7 CPS來(lái)混淆誤導(dǎo)客戶，RPS測(cè)試會(huì)定義每個(gè)TCP連接可以傳輸多少個(gè)HTTP請(qǐng)求，通常會(huì)有10個(gè)請(qǐng)求/TCP連接，無(wú)限制請(qǐng)求連接/TCP連接幾種測(cè)試數(shù)據(jù)。使用1個(gè)請(qǐng)求的L7 RPS值就是L7 CPS。差別在于每個(gè)連接傳送多個(gè)請(qǐng)求時(shí)的L7 RPS測(cè)試中，ADC可以省去大量TCP連接建立和關(guān)閉過(guò)程。比較該指標(biāo)時(shí)同樣要注意HTTP對(duì)象大小和每個(gè)TCP連接傳輸?shù)恼?qǐng)求數(shù)。

5. 并發(fā)會(huì)話數(shù)量。 如果新建連接速率代表了一個(gè)地鐵入口通過(guò)率，并發(fā)會(huì)話則代表了該地鐵線路上在車上的所有人數(shù)。如果內(nèi)部承運(yùn)能力不夠高，就會(huì)造成乘客擠壓過(guò)載最后癱瘓。并發(fā)會(huì)話測(cè)試并不是簡(jiǎn)單的在內(nèi)存中保存這些條目，實(shí)際測(cè)試中，必須在每個(gè)連接上定時(shí)傳送數(shù)據(jù)驗(yàn)證設(shè)備可以準(zhǔn)確查找已有會(huì)話并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。測(cè)試中還可能會(huì)細(xì)分4層并發(fā)會(huì)話數(shù)量和7層并發(fā)會(huì)話數(shù)量，區(qū)別在于ADC基于不同信息建立會(huì)話和每個(gè)連接占用的會(huì)話條目不同。由于并發(fā)會(huì)話與內(nèi)存關(guān)系很大，32位系統(tǒng)的ADC由于4G內(nèi)存限制都不可能做得很大，而64位系統(tǒng)的ADC就不會(huì)受到這個(gè)限制。

6. 防DDoS攻擊能力(syn/sec)。ADC產(chǎn)品的并發(fā)會(huì)話能力和新建連接速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于防火墻類產(chǎn)品，因此在ADC外部署防火墻會(huì)成為瓶頸。這就要求ADC本身有足夠強(qiáng)大的防攻擊能力。目前大部分ADC產(chǎn)品均采用了Syn-cookie方式來(lái)防御DDoS攻擊，實(shí)際性能取決于各自的系統(tǒng)架構(gòu)和處理算法。

值得一提的是，F(xiàn)5的7層新建速率與4層新建速率相比下降非常大，因此會(huì)有使用與其他廠商不同的一些數(shù)據(jù)來(lái)作為L(zhǎng)7 CPS應(yīng)答的情況。F5 提供3個(gè)L7 CPS/RPS指標(biāo).

L7 Connection per Sec(1-1), 客戶側(cè)連接1 request/connection，服務(wù)器側(cè)連接1 request/connection。 通用L7 CPS定義。

L7 Requests per Sec (1-inf),客戶側(cè)連接1 request/connection，服務(wù)器側(cè)連接unlimited request/connection。 用戶通?？吹降腖7 CPS數(shù)據(jù)。

L7 Requests per Sec (inf-inf),客戶側(cè)連接unlimited request/connection，服務(wù)器側(cè)連接unlimited request/connection。

F5公開的測(cè)試報(bào)告明確描述其所有7層測(cè)試均啟用連接復(fù)用功能，因此測(cè)試報(bào)告中看到的都是“L7 Requests per Sec (1-inf)”。比較L7 CPS時(shí)時(shí)應(yīng)該注意使用其CPS(1-1)指標(biāo)。

其他SSL指標(biāo)、DNS QPS指標(biāo)、HTTP壓縮指標(biāo)對(duì)于使用該類應(yīng)用的用戶很重要，但不屬于通用關(guān)鍵指標(biāo)，就暫不逐一解釋了。