TRex学习之旅九

客户端集群与NAT配置

客户端集群配置

TRex 支持使用称为“客户端集群”的功能测试具有多个 DUT 的复杂拓扑。此功能允许指定 TRex 模拟的客户端的分布。

考虑以下拓扑：

有两个 DUT 集群。使用配置文件，您可以将 TRex 模拟客户端划分为组，并定义它们将如何在 DUT 集群之间传播。

组配置包括：

IP 起始范围。
IP 结束范围。
发起端配置：影响从客户端发送的数据包的参数。
响应端配置：影响从服务器端发送的数据包的参数。

重要的是要了解这是对每个配置文件配置的客户端生成器的补充。它只定义客户端将如何在集群之间传播。

在以下示例中，配置文件定义了客户端生成器。


[bash]>cat cap2/dns.yaml
- duration : 10.0
  generator :
          distribution : "seq"
          clients_start : "16.0.0.1"
          clients_end   : "16.0.0.255"
          servers_start : "48.0.0.1"
          servers_end   : "48.0.0.255"
          dual_port_mask : "1.0.0.0"
  cap_info :
     - name: cap2/dns.pcap
       cps : 1.0
       ipg : 10000
       rtt : 10000
       w   : 1

目标：

分别创建具有 4 个和 3 个设备的两个集群。
将80%的流量发送到上层集群，将20%的流量发送到下层集群。通过 MAC 地址或 IP 指定数据包将发送到的 DUT。（以下示例使用 MAC 地址。示例后面的说明指示如何更改为基于 IP。）

创建以下集群配置文件：


#
# Client configuration example file
# The file must contain the following fields
#
# 'vlan'   - if the entire configuration uses VLAN,
#            each client group must include vlan
#            configuration
#
# 'groups' - each client group must contain range of IPs
#            and initiator and responder section
#            'count' represents the number of different DUTs
#            in the group.
#
 
# 'true' means each group must contain VLAN configuration. 'false' means no VLAN config allowed.
vlan: true
 
groups:
 
-    ip_start  : 16.0.0.1
     ip_end    : 16.0.0.204
     initiator :
                 vlan    : 100
                 dst_mac : "00:00:00:01:00:00"
     responder :
                 vlan    : 200
                 dst_mac : "00:00:00:02:00:00"
 
     count     : 4
 
-    ip_start  : 16.0.0.205
     ip_end    : 16.0.0.255
     initiator :
                 vlan    : 101
                 dst_mac : "00:00:01:00:00:00"
 
     responder:
                 vlan    : 201
                 dst_mac : "00:00:02:00:00:00"
 
     count     : 3

上述配置将 255 个客户端的生成器范围划分为两个集群。客户端配置文件中所有组中的 IP 范围必须涵盖流量配置文件中的整个客户端 IP 范围。

MAC 地址将被增量分配，在“计数”地址之后有一个环绕。

例子：

发起方（16.xxx 网络中源的数据包）：

16.0.0.1 → 48.xxx - dst_mac: 00:00:00:01:00:00 vlan: 100
16.0.0.2 → 48.xxx - dst_mac: 00:00:00:01:00:01 vlan: 100
16.0.0.3 → 48.xxx - dst_mac: 00:00:00:01:00:02 vlan: 100
16.0.0.4 → 48.xxx - dst_mac: 00:00:00:01:00:03 vlan: 100
16.0.0.5 → 48.xxx - dst_mac: 00:00:00:01:00:00 vlan: 100
16.0.0.6 → 48.xxx - dst_mac: 00:00:00:01:00:01 vlan: 100

响应方（48.xxx 网络中具有源的数据包）：

48.xxx → 16.0.0.1 - dst_mac（来自响应者）：“00:00:00:02:00:00”，vlan:200
48.xxx → 16.0.0.2 - dst_mac（来自响应者）：“00:00:00:02:00:01”，vlan:200

等等。

DUT 的 MAC 地址必须更改为连续的。另一种选择是将：替换 dst_mac : <ip-address>
为：
next_hop : <ip-address>

例如，配置文件中的第一组是：


-    ip_start  : 16.0.0.1
     ip_end    : 16.0.0.204
     initiator :
                 vlan     : 100
                 next_hop : 1.1.1.1
                 src_ip   : 1.1.1.100
     responder :
                 vlan     : 200
                 next_hop : 2.2.2.1
                 src_ip   : 2.2.2.100
 
     count     : 4

在这种情况下，TRex 尝试使用 ARP 解析以下地址：

1.1.1.1、1.1.1.2、1.1.1.3、1.1.1.4（和范围 2.2.2.1-2.2.2.4）

如果没有解析所有 IP，TRex 将退出并显示错误消息。

src_ip用于发送无偿ARP，以及填写ARP请求中的相关字段。如果没有src_ip给出，TRex 在平台配置文件 (/etc/trex_cfg.yaml) 的相关端口部分中查找源 IP。如果没有找到，TRex 将退出并显示错误消息。

如果给定客户端配置文件，TRex 会忽略平台配置文件中的dest_mac和default_gw参数。

现在，流将如下所示：

发起方（16.xxx 网络中源的数据包）：

16.0.0.1 → 48.xxx - dst_mac：1.1.1.1 vlan 的 MAC：100
16.0.0.2 → 48.xxx - dst_mac：1.1.1.2 vlan 的 MAC：100
16.0.0.3 → 48.xxx - dst_mac：1.1.1.3 vlan 的 MAC：100
16.0.0.4 → 48.xxx - dst_mac：1.1.1.4 vlan 的 MAC：100
16.0.0.5 → 48.xxx - dst_mac：1.1.1.1 vlan 的 MAC：100
16.0.0.6 → 48.xxx - dst_mac：1.1.1.2 vlan 的 MAC：100

响应方（48.xxx 网络中具有源的数据包）：

48.xxx → 16.0.0.1 - dst_mac：2.2.2.1 的 MAC，vlan:200
48.xxx → 16.0.0.2 - dst_mac：2.2.2.2 的 MAC，vlan:200

重要的是要了解 IP 到 MAC 的耦合（使用基于 MAC 或基于 IP 的配置）在开始时完成并且永远不会改变。例如，在基于 MAC 的配置中：

源 IP 为 16.0.0.2 的数据包将始终具有 VLAN 100 和 dst MAC 00:00:00:01:00:01。
目标 IP 为 16.0.0.2 的数据包将始终具有 VLAN 200 和 dst MAC 00:00:00:02:00:01。

因此，您可以准确预测哪个数据包（以及多少数据包）将发送到每个 DUT。

用法：

[bash]>sudo ./t-rex-64 -f cap2/dns.yaml --client_cfg my_cfg.yaml

集群模式的延迟

延迟流客户端 IP 取自默认客户端池中的第一个 IP。每个双端口将有一个客户端 IP。在集群配置的情况下，这是一个限制，因为您可以拥有具有许多路径的拓扑。

流量配置概括


- duration : 10.0
  generator :
          distribution : "seq"
          clients_start : "16.0.0.1"
          clients_end   : "16.0.0.255"
          servers_start : "48.0.0.1"
          servers_end   : "48.0.0.255"
          dual_port_mask : "1.0.0.0"
  cap_info :
     - name: cap2/dns.pcap
       cps : 1.0
       ipg : 10000
       rtt : 10000
       w   : 1

集群配置文件


vlan: true
 
groups:
 
-    ip_start  : 16.0.0.1
     ip_end    : 16.0.0.204
     initiator :
                 vlan    : 100
                 dst_mac : "00:00:00:01:00:00"
     responder :
                 vlan    : 200
                 dst_mac : "00:00:00:02:00:00"
 
     count     : 4

例如，在这种情况下，16.0.0.1→48.0.0.1 ICMP 将是延迟的流。此流的集群配置将取自集群文件（ VLAN=100, dst_mac : "00:00:00:01:00:00" ）

聚类示例

在此示例中，我们有一个具有四个 10GB 接口的 DUT 和一个具有两个 40Gb/秒接口的 TRex，我们希望将流量从 2 个 TRex 接口转换为 4 个 DUT 接口。下图显示了拓扑

集群示例

对于此拓扑，创建了以下流量和集群配置文件

流量配置概括


- duration : 10.0
  generator :
          distribution : "seq"
          clients_start : "12.1.1.1"      1
          clients_end   : "12.1.1.1"
          servers_start : "13.1.1.1"
          servers_end   : "13.1.1.1"
          dual_port_mask : "0.1.0.0"
          generator_clients :
            - name : "c1"                   2
              distribution : "seq"
              ip_start : "12.1.1.2"
              ip_end :   "12.1.1.255"
            - name : "c2"
              distribution : "seq"          3
              ip_start : "12.1.2.1"
              ip_end :   "12.1.2.255"
          generator_servers :
             - name : "s1"
               distribution : "seq"
               ip_start : "13.1.1.2"
               ip_end :   "13.1.1.255"
             - name : "s2"
               distribution : "seq"
               ip_start : "13.1.2.1"
               ip_end :   "13.1.2.255"
  cap_ipg : true
  cap_info :
    - name: file10k.pcap
      client_pool : "c2"
      server_pool : "s2"
      cps : 1
      ipg : 20000
      rtt : 20000
      w   : 1
    - name: file10k.pcap
      client_pool : "c1"
      server_pool : "s1"
      cps : 1
      ipg : 20000
      rtt:  20000
      w   : 1

说明：

1、延迟流将为 IP 12.1.1.1<→13.1.1.1/vlan=4050/next-hop=11.10.0.1

2、第一个客户池

3、第二个客户池

集群配置文件


lan: true
 
groups:
 
-    ip_start  : 12.1.1.1         1
     ip_end    : 12.1.1.255
     initiator :
                 vlan     : 4050
                 next_hop : 11.10.0.1
                 src_ip   : 11.10.0.11
     responder :
                 vlan     : 4054
                 next_hop : 10.10.0.1
                 src_ip   : 10.10.0.11
     count     : 1
 
-    ip_start  : 12.1.2.1
     ip_end    : 12.1.2.255
     initiator :
                 vlan     : 4051
                 next_hop : 11.10.0.2
                 src_ip   : 11.10.0.11
     responder :
                 vlan     : 4055
                 next_hop : 10.10.0.2
                 src_ip   : 10.10.0.11
     count     : 1

来自客户端池和默认池的所有IP 都应映射到此文件中，集群文件中可能有更广泛的范围

下图显示了如何使用集群文件选择新流 src_ip/dest_ip/next-hop/vlan

集群示例

延迟流将仅检查 12.1.1.1/4050 路径（一个 DUT 接口）在当前版本中无法检查所有端口的延迟。

DUT 应该有一个静态路由来将数据包从客户端移动到服务器，反之亦然，因为流量不在端口的同一子网中。

一个流生成的示例

下一跳重定位。TRex 解析所有下一跳选项，例如 11.10.0.1/4050 11.11.0.1/4051
按 CPS 选择模板，每个模板的概率为 50%。获取模板#1
SRC_IP=12.1.1.2, DEST_IP=13.1.1.2
为12.1.1.2分配src_port =⇒src_port=1025为client=12.1.1.2的第一流
关联集群池中的下一跳。在这种情况下，12.1.1.2 具有以下信息 5.1 客户端：VLAN=4050 和 11.10.0.1（发起者）的 MAC 5.2 服务器端：VLAN=4054 和 10.10.0.1（响应者）的 MAC

使用 FirePower 和 NAT 学习和校验和卸载来运行它

[bash]>sudo ./t-rex-64 -f profile.yaml --client_cfg cluster.yaml -m 10 -d 1000 -l 1000 --l-pkt-mode 2 --learn-mode 1 --checksum-offload

集群示例 - 四个端口

在这个例子中，TRex 有两个双端口。我们可以使用流量掩码来区分ip范围。

具有四个端口的集群示例

profile 文件和上一个类似，不同的是我们需要在 cluster 文件中添加更多的映射。可以在配置中的另一条路径上测试延迟。

Traffic profile


- duration : 10.0
  generator :
          distribution : "seq"
          clients_start : "12.1.1.1"
          clients_end   : "12.1.1.1"
          servers_start : "13.1.1.1"
          servers_end   : "13.1.1.1"
          dual_port_mask : "0.1.0.0"       1
          generator_clients :
            - name : "c1"
              distribution : "seq"
              ip_start : "12.1.1.2"
              ip_end :   "12.1.1.255"
            - name : "c2"
              distribution : "seq"
              ip_start : "12.1.2.1"
              ip_end :   "12.1.2.255"
          generator_servers :
             - name : "s1"
               distribution : "seq"
               ip_start : "13.1.1.2"
               ip_end :   "13.1.1.255"
             - name : "s2"
               distribution : "seq"
               ip_start : "13.1.2.1"
               ip_end :   "13.1.2.255"
  cap_ipg : true
  cap_info :
    - name: file10k.pcap
      client_pool : "c2"
      server_pool : "s2"
      cps : 1
      ipg : 20000
      rtt : 20000
      w   : 1
    - name: file10k.pcap
      client_pool : "c1"
      server_pool : "s1"
      cps : 1
      ipg : 20000
      rtt:  20000
      w   : 1

说明：

1、掩码为 0.1.0.0

集群配置文件


lan: true
 
groups:
 
-    ip_start  : 12.1.1.1
     ip_end    : 12.1.1.255
     initiator :
                 vlan     : 4050
                 next_hop : 11.10.0.1
                 src_ip   : 11.10.0.11
     responder :
                 vlan     : 4054
                 next_hop : 10.10.0.1
                 src_ip   : 10.10.0.11
     count     : 1
 
-    ip_start  : 12.1.2.1
     ip_end    : 12.1.2.255
     initiator :
                 vlan     : 4051
                 next_hop : 11.10.0.2
                 src_ip   : 11.10.0.11
     responder :
                 vlan     : 4055
                 next_hop : 10.10.0.2
                 src_ip   : 10.10.0.11
     count     : 1
 
-    ip_start  : 12.2.1.1            1
     ip_end    : 12.2.1.255
     initiator :
                 vlan     : 4060
                 next_hop : 11.10.0.3
                 src_ip   : 11.10.0.11
     responder :
                 vlan     : 4064
                 next_hop : 10.10.0.3
                 src_ip   : 10.10.0.11
     count     : 1
 
 
-    ip_start  : 12.2.2.1
     ip_end    : 12.2.2.255
     initiator :
                 vlan     : 4061
                 next_hop : 11.10.0.4
                 src_ip   : 11.10.0.11
     responder :
                 vlan     : 4065
                 next_hop : 10.10.0.4
                 src_ip   : 10.10.0.11
     count     : 1

说明：

1、我们添加了更多集群，因为将生成更多 IP（+掩码）

NAT 支持

不推荐在全状态模式下支持 NAT。请改用高级有状态 (ASTF)。

TRex 可以学习动态 NAT/PAT 转换。要启用此功能，请
--learn-mode <mode>
在命令行中使用开关。为了学习 NAT 转换，TRex 必须在每个流的第一个数据包中嵌入描述数据包属于哪个流的信息。TRex 可以使用多种方法中的一种来执行此操作，具体取决于所选的 <mode>。

模式一：

--learn-mode 1
TCP 流：流信息嵌入在第一个 TCP SYN 的 ACK 中。
UDP 流：流信息嵌入在流中第一个数据包的 IP 标识字段中。
此模式是为测试带有防火墙的 NAT（通常不适用于模式 2）而开发的。在这种模式下，TRex 还学习和补偿可能由 DUT 完成的 TCP 序列号随机化。TRex 可以在连接的两个方向学习和补偿 seq num 随机化。

模式二：

--learn-mode 2
流信息被添加到一个特殊的 IPv4 选项头中（8 字节长 0x10 id）。此选项标头仅添加到流中的第一个数据包。此模式不适用于丢弃带有 IP 选项的数据包的 DUT（例如 Cisco ASA 防火墙）。

模式三：

--learn-mode 3
与模式1类似，但TRex不学习服务器→客户端方向的seq num随机化。这种模式可以提供比模式 1 更好的每秒连接数性能。但是对于所有现有的防火墙，模式 1 cps 速率就足够了。

例子

简单的 HTTP 流量

[bash]>sudo ./t-rex-64 -f cap2/http_simple.yaml -c 4  -l 1000 -d 100000 -m 30  --learn-mode 1

没有捆绑/ALG 支持的 SFR 流量

[bash]>sudo ./t-rex-64 -f avl/sfr_delay_10_1g_no_bundling.yaml -c 4  -l 1000 -d 100000 -m 10  --learn-mode 2

NAT 终端计数器：


-Global stats enabled
 Cpu Utilization : 0.6  %  33.4 Gb/core
 Platform_factor : 1.0
 Total-Tx        :       3.77 Gbps   NAT time out    :      917 1 (0 in wait for syn+ack) 5
 Total-Rx        :       3.77 Gbps   NAT aged flow id:        0 2
 Total-PPS       :     505.72 Kpps   Total NAT active:      163 3 (12 waiting for syn) 6
 Total-CPS       :      13.43 Kcps   Total NAT opened:    82677 4

说明：

1、TRex 必须为其发送流中的下一个数据包但尚未学习 NAT 转换的连接数。应该为 0。通常，如果 DUT 丢弃流（可能是因为它无法处理连接数），则会看到一个不同于 0 的值。

2、到 TRex 收到转换信息时，流已经老化的流数。0 以外的值很少见。仅当 DUT 输入/输出队列中的延迟非常高时才会发生。

3、TRex 在学习 NAT 转换之前为其发送第一个数据包的流数。该值取决于每秒连接速率和往返时间。

4、TRex 实例生命周期内的翻译总数。如果模板是单向的（因此不需要翻译），则可能与流的总数不同。

5、在超时流中，等待从 SYN+ACK 数据包中学习服务器→客户端的 TCP seq num 随机化时超时的数量。仅在 --learn-mode 1 中可见。

6、在活动的 NAT 会话中，等待从 SYN 数据包中学习客户端→服务器转换的数量。（其他人正在等待来自服务器的 SYN+ACK。）仅在 --learn-mode 1 中可见。

Cisco ASR1000 系列的配置：

此功能已使用以下配置和
sfr_delay_10_1g_no_bundling.yaml
流量配置文件进行了测试。客户端地址范围是 16.0.0.1 到 16.0.0.255


interface TenGigabitEthernet1/0/0            1
 mac-address 0000.0001.0000
 mtu 4000
 ip address 11.11.11.11 255.255.255.0
 ip policy route-map p1_to_p2
 ip nat inside                               2
 load-interval 30
!
 
interface TenGigabitEthernet1/1/0
 mac-address 0000.0001.0000
 mtu 4000
 ip address 11.11.11.11 255.255.255.0
 ip policy route-map p1_to_p2
 ip nat outside                              3
 load-interval 30
 
ip  nat pool my 200.0.0.0 200.0.0.255 netmask 255.255.255.0  4
 
ip nat inside source list 7 pool my overload
access-list 7 permit 16.0.0.0 0.0.0.255                      5
 
ip nat inside source list 8 pool my overload                 6
access-list 8 permit 17.0.0.0 0.0.0.255

说明：

1、必须连接到 TRex 客户端端口（路由器内部端口）

2、NAT 内部

3、NAT 外部

4、超载的外部地址池

5、匹配 TRex YAML 客户端范围

6、如果是双端口 TRex

限制：

路由器上不存在 IPv6-IPv6 NAT 功能，因此该功能仅适用于 IPv4。
不支持 NAT64。
不完全支持捆绑/插件。因此， sfr_delay_10.yaml 不起作用。请改用 sfr_delay_10_no_bundling.yaml。

--learn-verify是用于测试 TRex 学习机制的 TRex 调试机制。
当 DUT 配置为没有 NAT 时需要运行它。它将验证 inside_ip==outside_ip 和 inside_port==outside_port。

相关阅读:
MySQL查询优化实例
 [超详细] GraalVM打包含有JNI的本地镜像
 基于Springcloud的服务治理落地实践
 【列表渲染+收集表单数据+过滤器+内置指令+自定义指令】
CodeGeeX：vscode中全新的智能代码补全插件
 一文读懂！机器人自动化解决方案的应用领域和前景
 nginx转发mysql端口
 [附源码]java毕业设计鞋店销售管理
 飞凌嵌入式受邀参加「NXP创新技术论坛」
Vue3中diff算法比对新老节点孩子数组
原文地址：https://blog.csdn.net/qq_35029061/article/details/125426527