第34章 ネットワークパフォーマンスのチューニング

手順

1. インターフェイスのパケットドロップ統計を表示します。

   # ethtool -S enp1s0
       ...
       rx_queue_0_drops: 97326
       rx_queue_1_drops: 63783
       ...

   コマンドの出力は、ネットワークカードとドライバーに依存することに注意してください。

   discard または drop カウンターの値が高い場合は、カーネルがパケットを処理できるよりも速く、使用可能なバッファーがいっぱいになることを示します。リングバッファーを増やすと、このような損失を回避できます。

2. 最大リングバッファーサイズを表示します。

   # ethtool -g enp1s0
    Ring parameters for enp1s0:
    Pre-set maximums:
    RX:             4096
    RX Mini:        0
    RX Jumbo:       16320
    TX:             4096
    Current hardware settings:
    RX:             255
    RX Mini:        0
    RX Jumbo:       0
    TX:             255

   Pre-set maximums セクションの値が Current hardware settings セクションよりも高い場合は、次の手順で設定を変更できます。

3. このインターフェイスを使用する NetworkManager 接続プロファイルを特定します。

   # nmcli connection show
   NAME                UUID                                  TYPE      DEVICE
   Example-Connection  a5eb6490-cc20-3668-81f8-0314a27f3f75  ethernet  enp1s0

4. 接続プロファイルを更新し、リングバッファーを増やします。

   • RX リングバッファーを増やすには、次のように実行します。

     # nmcli connection modify Example-Connection ethtool.ring-rx 4096

   • TX リングバッファーを増やすには、次のように実行します。

     # nmcli connection modify Example-Connection ethtool.ring-tx 4096

5. NetworkManager 接続をリロードします。

   # nmcli connection up Example-Connection

   重要

   NIC が使用するドライバーによっては、リングバッファーを変更すると、ネットワーク接続が短時間中断されることがあります。

手順

1. バックログキューのチューニングが必要かどうかを判断し、/proc/net/softnet_stat ファイル内のカウンターを表示します。

   # awk '{for (i=1; i<=NF; i++) printf strtonum("0x" $i) (i==NF?"\n":" ")}' /proc/net/softnet_stat | column -t
   221951548  0      0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0
   192058677  18862  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1
   455324886  0      0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  2
   ...

   この awk コマンドは、/proc/net/softnet_stat の値を 16 進形式から 10 進形式に変換し、表形式で表示します。各行は、コア 0 から始まる CPU コアを表します。

   関連する列は次のとおりです。

   • 最初の列: 受信フレームの総数
   • 2 番目の列: バックログキューがいっぱいであるためにドロップされたフレームの数
   • 最後の列: CPU コア番号

2. /proc/net/softnet_stat ファイルの 2 番目の列の値が時間の経過とともに増加する場合は、バックログキューのサイズを増やします。

   1. 現在のバックログキューのサイズを表示します。

      # sysctl net.core.netdev_max_backlog
      net.core.netdev_max_backlog = 1000

   2. 次の内容を含む /etc/sysctl.d/10-netdev_max_backlog.conf ファイルを作成します。

      net.core.netdev_max_backlog = 2000

      net.core.netdev_max_backlog パラメーターを現在の値の 2 倍に設定します。

   3. /etc/sysctl.d/10-netdev_max_backlog.conf ファイルから設定をロードします。

      # sysctl -p /etc/sysctl.d/10-netdev_max_backlog.conf

手順

1. 現在の送信キューの長さを表示します。

   # ip -s link show enp1s0
   2: enp1s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
   ...

   この例では、enp1s0 インターフェイスの送信キューの長さ (qlen) は 1000 です。

2. ネットワークインターフェイスのソフトウェア送信キューのドロップされたパケットカウンターを監視します。

   # tc -s qdisc show dev enp1s0
   qdisc fq_codel 0: root refcnt 2 limit 10240p flows 1024 quantum 1514 target 5ms interval 100ms memory_limit 32Mb ecn drop_batch 64
    Sent 16889923 bytes 426862765 pkt (dropped 191980, overlimits 0 requeues 2)
   ...

3. 送信エラー数が多い、または増加している場合は、送信キューの長さをより長く設定します。

   1. このインターフェイスを使用する NetworkManager 接続プロファイルを特定します。

      # nmcli connection show
      NAME                UUID                                  TYPE      DEVICE
      Example-Connection  a5eb6490-cc20-3668-81f8-0314a27f3f75  ethernet  enp1s0

   2. 次の内容で /etc/NetworkManager/dispatcher.d/99-set-tx-queue-length-up NetworkManager ディスパッチャースクリプトを作成します。

      #!/bin/bash
      # Set TX queue length on enp1s0 to 2000
      
      if [ "$1" == "enp1s0" ] && [ "$2" == "up" ] ; then
          ip link set dev enp1s0 txqueuelen 2000
      fi

   3. /etc/NetworkManager/dispatcher.d/99-set-tx-queue-length-up ファイルに実行可能ビットを設定します。

      # chmod +x /etc/NetworkManager/dispatcher.d/99-set-tx-queue-length-up

   4. 変更を適用します。

      # nmcli connection up Example-Connection

検証

1. 送信キューの長さを表示します。

   # ip -s link show enp1s0
   2: enp1s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP mode DEFAULT group default qlen 2000
   ...

2. ドロップされたパケットカウンターを監視します。

   # tc -s qdisc show dev enp1s0

   dropped カウンターがまだ増加する場合は、送信キューの長さを再度 2 倍にします。カウンターが増加しなくなるまで、このプロセスを繰り返します。