mininet/examples/linearbandwidth.py

   1 #!/usr/bin/python
   2
   3 """
   4 Test bandwidth (using iperf) on linear networks of varying size,
   5 using both kernel and user datapaths.
   6
   7 We construct a network of N hosts and N-1 switches, connected as follows:
   8
   9 h1 <-> s1 <-> s2 .. sN-1
  10        |       |    |
  11        h2      h3   hN
  12
  13 WARNING: by default, the reference controller only supports 16
  14 switches, so this test WILL NOT WORK unless you have recompiled
  15 your controller to support 100 switches (or more.)
  16
  17 In addition to testing the bandwidth across varying numbers
  18 of switches, this example demonstrates:
  19
  20 - creating a custom topology, LinearTestTopo
  21 - using the ping() and iperf() tests from Mininet()
  22 - testing both the kernel and user switches
  23
  24 """
  25
  26
  27 from mininet.net import Mininet
  28 from mininet.node import UserSwitch, OVSKernelSwitch, Controller
  29 from mininet.topo import Topo
  30 from mininet.log import lg, info
  31 from mininet.util import irange, quietRun
  32 from mininet.link import TCLink
  33 from functools import partial
  34
  35 import sys
  36 flush = sys.stdout.flush
  37
  38 class LinearTestTopo( Topo ):
  39     "Topology for a string of N hosts and N-1 switches."
  40
  41     def build( self, N, **params ):
  42         # Create switches and hosts
  43         hosts = [ self.addHost( 'h%s' % h )
  44                   for h in irange( 1, N ) ]
  45         switches = [ self.addSwitch( 's%s' % s )
  46                      for s in irange( 1, N - 1 ) ]
  47
  48         # Wire up switches
  49         last = None
  50         for switch in switches:
  51             if last:
  52                 self.addLink( last, switch )
  53             last = switch
  54
  55         # Wire up hosts
  56         self.addLink( hosts[ 0 ], switches[ 0 ] )
  57         for host, switch in zip( hosts[ 1: ], switches ):
  58             self.addLink( host, switch )
  59
  60
  61 def linearBandwidthTest( lengths ):
  62
  63     "Check bandwidth at various lengths along a switch chain."
  64
  65     results = {}
  66     switchCount = max( lengths )
  67     hostCount = switchCount + 1
  68
  69     switches = { 'reference user': UserSwitch,
  70                  'Open vSwitch kernel': OVSKernelSwitch }
  71
  72     # UserSwitch is horribly slow with recent kernels.
  73     # We can reinstate it once its performance is fixed
  74     del switches[ 'reference user' ]
  75
  76     topo = LinearTestTopo( hostCount )
  77
  78     # Select TCP Reno
  79     output = quietRun( 'sysctl -w net.ipv4.tcp_congestion_control=reno' )
  80     assert 'reno' in output
  81
  82     for datapath in switches.keys():
  83         info( "*** testing", datapath, "datapath\n" )
  84         Switch = switches[ datapath ]
  85         results[ datapath ] = []
  86         link = partial( TCLink, delay='2ms', bw=10 )
  87         net = Mininet( topo=topo, switch=Switch,
  88                        controller=Controller, waitConnected=True,
  89                        link=link )
  90         net.start()
  91         info( "*** testing basic connectivity\n" )
  92         for n in lengths:
  93             net.ping( [ net.hosts[ 0 ], net.hosts[ n ] ] )
  94         info( "*** testing bandwidth\n" )
  95         for n in lengths:
  96             src, dst = net.hosts[ 0 ], net.hosts[ n ]
  97             # Try to prime the pump to reduce PACKET_INs during test
  98             # since the reference controller is reactive
  99             src.cmd( 'telnet', dst.IP(), '5001' )
 100             info( "testing", src.name, "<->", dst.name, '\n' )
 101             # serverbw = received; _clientbw = buffered
 102             serverbw, _clientbw = net.iperf( [ src, dst ], seconds=10 )
 103             info( serverbw, '\n' )
 104             flush()
 105             results[ datapath ] += [ ( n, serverbw ) ]
 106         net.stop()
 107
 108     for datapath in switches.keys():
 109         info( "\n*** Linear network results for", datapath, "datapath:\n" )
 110         result = results[ datapath ]
 111         info( "SwitchCount\tiperf Results\n" )
 112         for switchCount, serverbw in result:
 113             info( switchCount, '\t\t' )
 114             info( serverbw, '\n' )
 115         info( '\n')
 116     info( '\n' )
 117
 118 if __name__ == '__main__':
 119     lg.setLogLevel( 'info' )
 120     sizes = [ 1, 10, 20, 40, 60, 80 ]
 121     info( "*** Running linearBandwidthTest", sizes, '\n' )
 122     linearBandwidthTest( sizes  )