CN112600723A - 一种基于虚拟化场景的网卡测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于虚拟化场景的网卡测试方法,包括以下步骤:搭建硬件测试环境,使得待测服务器的N个PCIE插槽分别安装支持虚拟化功能的物理网卡,其中,N为大于1的偶数;搭建软件测试环境,并创建N个虚拟机;为每个虚拟机分配虚拟网卡且基于虚拟网卡选择相对应的物理网卡;在每个虚拟机上下载对应的物理网卡的虚拟功能驱动程序,得到对应的网络端口;将每两个虚拟机作为一个测试组并进行网络配置;基于对应的网络端口对每个测试组进行第一物理网卡的第一测试和第二物理网卡的第二测试,其中,第一测试中的两个网络端口的身份与第二测试中的两个网络端口的身份彼此进行了互换。本发明达到了节约测试物料,简化测试硬件环境的效果。

Description

一种基于虚拟化场景的网卡测试方法
技术领域
本发明涉及网络技术领域,尤其涉及一种基于虚拟化场景的网卡测试方法。
背景技术
随着硬件不断发展,大数据、云服务等应用的不断更新,网络作为其中重要的环节,是保证整个服务的基础,其中作为重要网络支撑的网卡,是支撑整个服务链的硬件根基,其硬件性能的好坏,将直接影响或限制整个服务的质量,因此,针对基础硬件性能的测试是保证服务质量的根本,是提高用户体验与应用程序质量的重要环节;并且基于CPU虚拟化、GPU虚拟化技术的出现,网卡技术的虚拟化应运而生,用以满足基于虚拟化系统下多系统的应用,基于网卡硬件的虚拟化应用场景下的性能作为评估网卡性能好坏的一项重要指标。针对网络性能的测试,目前只针对硬件性能进行测试,缺乏针对支持虚拟化技术的网卡虚拟化场景下的网卡性能测试,因此,针对网卡网络性能的评估并不全面,急需针对支持虚拟化网卡提出一种针对虚拟化场景下的网卡性能评估方法。
现有技术方案中,使用两台测试样机,搭配待测试网卡,通过交换机或者直连的方式将网卡连接,进行网卡直接使用条件下的网络性能评估,并未考虑到在支持虚拟化条件下的网卡应用场景的虚拟化网络性能,并未全面评估网卡性能。
在基于现有技术方案中,适用于在不支持网络虚拟化的网卡性能评估,但对于支持网络虚拟化的网卡而言,虚拟化应用场景下的网卡性能是空白的,缺少测试方法对虚拟化网卡性能的评估,同时,在针对于多路多PCIE网卡的机型服务器中,传统测试中需要使用到多台样机,测试环境搭建时耗费了诸多包含CPU、内存、电源等多种硬件资源。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种基于虚拟化场景的网卡测试方法,用以解决现有技术中缺少虚拟化应用场景下的网卡性能测试方法的问题。
基于上述目的,本发明提供了一种基于虚拟化场景的网卡测试方法,包括如下步骤:
搭建硬件测试环境,使得待测服务器的N个PCIE插槽分别安装支持虚拟化功能的物理网卡,其中,N为大于1的偶数;
搭建软件测试环境,并创建N个虚拟机;
为每个虚拟机分配虚拟网卡且基于虚拟网卡选择相对应的物理网卡;
在每个虚拟机上下载对应的物理网卡的虚拟功能驱动程序,得到对应的网络端口;
将每两个虚拟机作为一个测试组并进行网络配置;
基于对应的所述网络端口对每个测试组进行第一物理网卡的第一测试和第二物理网卡的第二测试,其中,第一测试中的两个网络端口的身份与第二测试中的两个网络端口的身份彼此进行了互换。
在一些实施例中,搭建软件测试环境,并创建N个虚拟机包括:为待测服务器进行BIOS的虚拟化选项配置并安装虚拟化管理系统且进行相应配置;通过虚拟化管理系统分配N个CPU并基于N个CPU创建N个对应的虚拟机。
在一些实施例中,为待测服务器进行BIOS的虚拟化选项配置并安装虚拟化管理系统且进行相应配置包括:开启待测服务器的CPU的VT-d功能及其物理网卡的SR-IOV功能,并开启虚拟化管理系统的IOMMU功能。
在一些实施例中,为每个虚拟机分配虚拟网卡且基于虚拟网卡选择相对应的物理网卡包括:通过虚拟化管理系统为每个虚拟机分配虚拟网卡,且分别在虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中选择与虚拟网卡对应的物理网卡。
在一些实施例中,通过虚拟化管理系统为每个虚拟机分配虚拟网卡,且分别在虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中选择与虚拟网卡对应的物理网卡包括:将虚拟化管理系统中的对应物理网卡的SR-IOV状态设置为启用,并输入虚拟网卡个数为1个;分别在虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中,设置“设备型号”为SR-IOV直通网卡,以及设置驱动类型为VFIO,并选择相对应的物理网卡。
在一些实施例中,在每个虚拟机上下载对应的物理网卡的虚拟功能驱动程序,得到对应的网络端口包括:分别在每个虚拟机上安装操作系统且下载对应的物理网卡的虚拟功能驱动程序,得到显示在操作系统上的网络端口。
在一些实施例中,操作系统为redhat或centos或windows。
在一些实施例中,将每两个虚拟机作为一个测试组并进行网络配置包括:将每两个虚拟机的网络端口进行物理连接,并分别为每个网络端口进行IP和子网掩码的配置,其中,两个网络端口的IP配置为统一网段。
在一些实施例中,基于对应的所述网络端口对每个测试组进行第一物理网卡的第一测试和第二物理网卡的第二测试包括:在测试组的两个虚拟机中分别安装测试软件,并进行第一物理网卡的第一测试和第二物理网卡的第二测试;其中,第一测试包括以第一网络端口作为client端且以第二网络端口作为server端;第二测试包括以第二网络端口作为client端且以第一网络端口作为server端;第一网卡对应于第一网络端口,第二网卡对应于第二网络端口。
在一些实施例中,测试软件为iperf或netperf。
本发明至少具有以下有益技术效果:
本发明通过基于虚拟化场景的网卡测试方法,支持带有虚拟化功能的多路多PCIE网卡在虚拟化场景下的性能评估;通过搭建虚拟环境,减少了物理主机的数量;通过使用一台服务器作为测试样机,实现了测试环境的搭建与网卡性能测试;在实现网卡性能评估的同时,节约测试物料,简化测试硬件环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为根据本发明提供的基于虚拟化场景的网卡测试方法的实施例的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称的非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。
以下是对本发明实施例中涉及英文的词汇的释义:
PCIE:PCI-Express(peripheral component interconnect express),是一种高速串行计算机扩展总线标准;
BIOS:Basic Input Output System,基本输入输出系统;
CPU:中央处理器;
client端与server端:server端用来倾听来自client端的连接,client端用来向server端发起网络测试。
基于上述目的,本发明实施例提出了一种基于虚拟化场景的网卡测试方法的实施例。图1示出的是本发明提供的基于虚拟化场景的网卡测试方法的实施例的示意图。如图1所示,本发明实施例包括如下步骤:
步骤S10、搭建硬件测试环境,使得待测服务器的N个PCIE插槽分别安装支持虚拟化功能的物理网卡,其中,N为大于1的偶数;
步骤S20、搭建软件测试环境,并创建N个虚拟机;
步骤S30、为每个虚拟机分配虚拟网卡且基于虚拟网卡选择相对应的物理网卡;
步骤S40、在每个虚拟机上下载对应的物理网卡的虚拟功能驱动程序,得到对应的网络端口;
步骤S50、将每两个虚拟机作为一个测试组并进行网络配置;
步骤S60、基于对应的所述网络端口对每个测试组进行第一物理网卡的第一测试和第二物理网卡的第二测试,其中,第一测试中的两个网络端口的身份与第二测试中的两个网络端口的身份彼此进行了互换。
根据本发明的一些实施例,搭建软件测试环境,并创建N个虚拟机包括:为待测服务器进行BIOS的虚拟化选项配置并安装虚拟化管理系统且进行相应配置;通过虚拟化管理系统分配N个CPU并基于N个CPU创建N个对应的虚拟机。
在一些实施例中,为待测服务器进行BIOS的虚拟化选项配置并安装虚拟化管理系统且进行相应配置包括:开启待测服务器的CPU的VT-d功能及其物理网卡的SR-IOV功能,并开启虚拟化管理系统的IOMMU功能。
在一些实施例中,为每个虚拟机分配虚拟网卡且基于虚拟网卡选择相对应的物理网卡包括:通过虚拟化管理系统为每个虚拟机分配虚拟网卡,且分别在虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中选择与虚拟网卡对应的物理网卡。
根据本发明的一些实施例,通过虚拟化管理系统为每个虚拟机分配虚拟网卡,且分别在虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中选择与虚拟网卡对应的物理网卡包括:将虚拟化管理系统中的对应物理网卡的SR-IOV状态设置为启用,并输入虚拟网卡个数为1个;分别在虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中,设置“设备型号”为SR-IOV直通网卡,以及设置驱动类型为VFIO,并选择相对应的物理网卡。
在一些实施例中,在每个虚拟机上下载对应的物理网卡的虚拟功能驱动程序,得到对应的网络端口包括:分别在每个虚拟机上安装操作系统且下载对应的物理网卡的虚拟功能驱动程序,得到显示在操作系统上的网络端口。在一些实施例中,操作系统为redhat或centos或windows。
在一些实施例中,将每两个虚拟机作为一个测试组并进行网络配置包括:将每两个虚拟机的网络端口进行物理连接,并分别为每个网络端口进行IP和子网掩码的配置,其中,两个网络端口的IP配置为统一网段。
在一些实施例中,基于对应的所述网络端口对每个测试组进行第一物理网卡的第一测试和第二物理网卡的第二测试包括:在测试组的两个虚拟机中分别安装测试软件,并进行第一物理网卡的第一测试和第二物理网卡的第二测试;其中,第一测试包括以第一网络端口作为client端且以第二网络端口作为server端;第二测试包括以第二网络端口作为client端且以第一网络端口作为server端;第一网卡对应于第一网络端口,第二网卡对应于第二网络端口。在一些实施例中,测试软件为iperf或netperf。
以具有四个PCIE插槽的服务器作为待测服务器为例,具体地,本发明一示例性实施例的测试方法如下:
(1)搭建硬件测试环境,使得待测服务器的四个PCIE插槽分别安装支持虚拟化功能的物理网卡;
(2)为待测服务器进行BIOS的虚拟化选项配置并安装虚拟化管理系统且进行相应配置:开启待测服务器的CPU的VT-d功能及其物理网卡的SR-IOV功能,并开启虚拟化管理系统的IOMMU功能,使虚拟化管理系统能够支持虚拟化功能;
(3)通过虚拟化管理系统分配四个CPU并基于四个CPU创建四个对应的虚拟机;例如,基于CPU0、CPU1、CPU2和CPU3创建四个虚拟机,分别为VM1、VM2、VM3和VM4;同时在进行资源分配时注意选择VM1使用资源为CPU0,VM2使用资源为CPU1,VM3使用资源为CPU2,VM4使用资源为CPU3;
(4)分别在每个虚拟机上安装操作系统,例如redhat、centos、windows等;操作系统尽量参考客户需求,如果客户没有要求,一般选择安装redhat,即在VM1、VM2、VM3、VM4上分别安装redhat系统;
(5)通过虚拟化管理系统为每个虚拟机分配虚拟网卡,且分别在虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中选择与虚拟网卡对应的物理网卡:将虚拟化管理系统中的对应物理网卡的“SR-IOV状态”设置为“启用”,并输入“虚拟网卡个数”为“1”个,这样使得每个物理网卡都能分配出一个虚拟网卡供虚拟机使用;其次,分别在虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中,设置“设备型号”为“SR-IOV直通网卡”,以及设置驱动类型为“VFIO”,并选择相对应的物理网卡,此时,将每张物理网卡与虚拟机对应起来,同时,该物理网卡模拟出的虚拟网卡将会能够被虚拟机下的操作系统所识别;
(6)启动虚拟机VM1、VM2、VM3和VM4,分别在每个虚拟机内安装对应使用物理网卡的虚拟功能驱动程序,在安装完成虚拟功能驱动程序后,虚拟机操作系统下能够识别到网络端口,即VM1下的网络端口为eth1,VM2下的网络端口为ens1;VM3下的网络端口为enp1,VM3下的网络端口为eno1;
(7)将每两个虚拟机的网络端口进行物理连接,并分别为每个网络端口进行IP和子网掩码的配置,其中,两个网络端口的IP配置为统一网段:eth1与ens1为一测试组;enp1与eno1为一测试组,分别使用网线将eth1与ens1相连接,enp1与eno1相连接,并分别进行配置网络,即eth1 IP:1.1.1.1netmask:255.255.255.0;ens1 IP:1.1.1.2netmask:255.255.255.0;enp1 IP:1.1.2.1netmask:255.255.255.0;eno1 IP:1.1.2.2net mask:255.255.255.0,完成网络地址的配置。
(8)通过ping进行测试组网络的连通性;并在每个虚拟机操作系统下安装测试软件,即iperf或者netperf,并在每个测试组中以一网络端口作为server端,另一网络端口作为client端进行网络性能测试或压力测试;测试结束后,将每组物理网卡中的server端与client端相互对调,进行另外物理网卡性能的测试。
本发明实施例通过基于虚拟化场景的网卡测试方法,支持带有虚拟化功能的多路多PCIE网卡在虚拟化场景下的性能评估;通过搭建虚拟环境,减少了物理主机的数量;通过使用一台服务器作为测试样机,实现了测试环境的搭建与网卡性能测试;在实现网卡性能评估的同时,节约测试物料,简化测试硬件环境。
以上是本发明公开的示例性实施例,但是应当注意,在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下,可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外,尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求,但除非明确限制为单数,也可以理解为多个。
应当理解的是,在本文中使用的,除非上下文清楚地支持例外情况,单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是,在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明实施例的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于虚拟化场景的网卡测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
搭建硬件测试环境,使得待测服务器的N个PCIE插槽分别安装支持虚拟化功能的物理网卡,其中,N为大于1的偶数;
搭建软件测试环境,并创建N个虚拟机;
为每个所述虚拟机分配虚拟网卡且基于所述虚拟网卡选择相对应的所述物理网卡;
在每个所述虚拟机上下载对应的所述物理网卡的虚拟功能驱动程序,得到对应的网络端口;
将每两个所述虚拟机作为一个测试组并进行网络配置;
基于对应的所述网络端口对每个测试组进行第一物理网卡的第一测试和第二物理网卡的第二测试,其中,所述第一测试中的两个网络端口的身份与所述第二测试中的所述两个网络端口的身份彼此进行了互换。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,搭建软件测试环境,并创建N个虚拟机包括:
为所述待测服务器进行BIOS的虚拟化选项配置并安装虚拟化管理系统且进行相应配置;
通过所述虚拟化管理系统分配N个CPU并基于N个所述CPU创建N个对应的虚拟机。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,为所述待测服务器进行BIOS的虚拟化选项配置并安装虚拟化管理系统且进行相应配置包括:
开启所述待测服务器的CPU的VT-d功能及其所述物理网卡的SR-IOV功能,并开启所述虚拟化管理系统的IOMMU功能。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,为每个所述虚拟机分配虚拟网卡且基于所述虚拟网卡选择相对应的所述物理网卡包括:
通过所述虚拟化管理系统为每个所述虚拟机分配虚拟网卡,且分别在所述虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中选择与所述虚拟网卡对应的所述物理网卡。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,通过所述虚拟化管理系统为每个所述虚拟机分配虚拟网卡,且分别在所述虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中选择与所述虚拟网卡对应的所述物理网卡包括:
将所述虚拟化管理系统中的对应所述物理网卡的SR-IOV状态设置为启用,并输入虚拟网卡个数为1个;
分别在所述虚拟化管理系统的虚拟化硬件向导中,设置设备型号为SR-IOV直通网卡,以及设置驱动类型为VFIO,并选择相对应的所述物理网卡。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在每个所述虚拟机上下载对应的所述物理网卡的虚拟功能驱动程序,得到对应的网络端口包括:
分别在每个所述虚拟机上安装操作系统且下载对应的所述物理网卡的虚拟功能驱动程序,得到显示在所述操作系统上的网络端口。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述操作系统为redhat或centos或windows。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将每两个所述虚拟机作为一个测试组并进行网络配置包括:
将每两个所述虚拟机的网络端口进行物理连接,并分别为每个网络端口进行IP和子网掩码的配置,其中,两个所述网络端口的IP配置为统一网段。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于对应的所述网络端口对每个测试组进行第一物理网卡的第一测试和第二物理网卡的第二测试包括:
在所述测试组的两个所述虚拟机中分别安装测试软件,并进行第一物理网卡的第一测试和第二物理网卡的第二测试;其中,所述第一测试包括以第一网络端口作为client端且以第二网络端口作为server端;所述第二测试包括以第二网络端口作为client端且以第一网络端口作为server端;所述第一网卡对应于所述第一网络端口,所述第二网卡对应于所述第二网络端口。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述测试软件为iperf或netperf。
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