Atom のマシンと Xeon のマシンで 10 Gbit Ethernet の帯域測定

タイトル通りです。

Intel 82599ES 10-Gigabit SFI/SFP+ を搭載した二台のマシンを DA ケーブルで直結し,iperf3 で測定を行なってみました。

マシンの性能は次の通り。
Atom のマシン

Xeon のマシン

搭載されているメモリ量,メモリ速度は同じ,NIC も同じ。
CPU の性能が大幅に異なります。
さて,それでは測定結果をみてみましょう。

まずは Atom が client(送信側),Xeon が server(受信側)の場合。
図 1. Atom を client,Xeon を server として iperf3 を 10 回行なった結果のグラフ。上から帯域,congestion windowのサイズ,リトライ回数。
上から帯域,congestion windowのサイズ,リトライ回数で,x 軸が時間軸です。帯域はほぼ 9.40 Gbits/sec 前後をキープしており,期待に近い結果が得られていると思います。リトライ回数は全てゼロ。

次に Xeon が client(送信側),Atom が server(受信側)の結果です。
図 2. Xeon を client,Atom を server として iperf3 を 10 回行なった結果のグラフ。上から帯域,congestion windowのサイズ,リトライ回数。
悲惨ですね。まず目に見えてリトライ回数が多いです。ワーストケースで 98 回もリトライしていました。また,congestion window のサイズも変化しまくり,約 1.2 MB にまでなる場合も。従って,帯域もラインレートからほど遠い 6.43 Gbits/sec を叩き出しています。おうちで宅内の LAN に使うのなら 1000 BASE-T よりはよっぽど速いのでコストパフォーマンスが良いかもしれませんが,10 Gigabit ギリギリの速度が欲しいときには Atom だとダメそうですね。


というわけで簡単な計測とその結果でしたが,Xeon と Atom の二つの CPU の差がネットワークの速度にも大きく影響していることがよくわかる結果となりました。
ただし,ハードウェアオフローディングなどがよく効くハードウェアだとまた別の結果が出るかもしれないので,一概に CPU が常に帯域に影響するとは言えないと思いますが,少なくともタワー型のちょっとしたサーヴァーや家庭用 NAS なんかだと CPU の影響が結構効いてくるかもしれませんね。



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この測定は私のアルバイト先である IIJ Innovation Institute(IIJ 技術研究所)で行ないました。IIJ-II では 100 GbE のネットワークに関する実験や高精度時刻同期,その他様々な実験・研究を行なっています。学生のアルバイトは常に募集しているので,分散システムやクラウド,OS,ネットワークなどに興味のある関東近辺の学生は是非声をかけてください。勤務地は飯田橋です。
待遇も結構良いです。また,もしかしたら卒論や修論の研究や実験をアルバイトとしてできるかもしれません(相談次第)。

気になった方は @kotatsu_mi とか私の上司である @yojiro とかまで気軽に DM とかしてください。

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