Linux でネットワークパケット損失と遅延をシミュレートする方法

netem と tc:

netem は、Linux カーネルバージョン 2.6 以降で提供されるネットワークシミュレーションモジュールです。この機能モジュールを使用すると、パフォーマンスの良好なローカルエリアネットワークで、低帯域幅、伝送遅延、パケット損失などの複雑なインターネット伝送パフォーマンスをシミュレートできます。 Fedora、Ubuntu、Redhat、OpenSuse、CentOS、Debian など、Linux 2.6 (またはそれ以降) カーネルバージョンを使用する多くの Linux ディストリビューションでは、このカーネル機能が有効になっています。

tc は Linux システムのツールであり、正式名称はトラフィック制御です。 tc は netem の動作モードを制御するために使用できます。つまり、netem を使用する場合は、少なくとも 2 つの条件が必要です。1 つはカーネルに netem 関数が含まれていること、もう 1 つは tc が必要であることです。

この記事で紹介したフロー制御は、パケットの送信動作のみを制御でき、パケットの受信動作を制御できないことに注意してください。同時に、物理インターフェースに直接影響を及ぼします。物理 eth0 を制御すると、論理ネットワークカード (eth0:1 など) も影響を受けます。逆に、論理ネットワークカードを制御すると、制御が無効になる可能性があります。 (注: 仮想マシン内の複数のネットワークカードは、仮想マシン内の複数の物理ネットワークカードとみなされます)。

Linux には、ネットワークパケットの損失と遅延をシミュレートするために使用できるトラフィック制御という tc ツールがあります。バックエンドサーバーを開発するときに、特定のネットワークパケット損失条件下でサーバーが適切に機能するかどうかを知りたい場合は、tc を使用してパケット損失率をシミュレートできます。

パケット損失のシミュレーション

次のコマンドはパケット損失をシミュレートすることができ、eth0 ネットワークポートから送信されるパケットの 10% がランダムに失われます。

sudo tc qdisc add dev eth0 root netem 損失 10%

アナログディレイ

次のコマンドは、eth0 ネットワークポートから送信されるパケットを 40 ミリ秒遅延します。

sudo tc qdisc add dev eth0 root netem 遅延 40ms

特定のシナリオにおけるパケット損失と遅延

上記で紹介したコマンドは eth0 ネットワークポート全体に有効であることに注意してください。つまり、eth0 から送信されるすべてのパケットでランダムなパケット損失または遅延が発生します。しかし、場合によっては、パケット損失と遅延が特定の宛先アドレスにのみ影響するようにしたいことがあります。どうすればよいでしょうか?

sudo tc qdisc dev eth0 ルートハンドル 1 を追加します: prio
sudo tc qdisc add dev eth0 parent 1:3 handle 30: netem 損失 13% 遅延 40ms
sudo tc フィルターを追加 dev eth0 プロトコル ip 親 1:0 u32 一致 ip dst 199.91.72.192 一致 ip dport 36000 0xffff フロー ID 1:3

上記のコマンドでは、199.91.72.192:36000 に送信されるネットワークパケットに対して 13% のパケット損失と 40 ミリ秒の遅延を生成するように tc に指示していますが、他の宛先アドレスに送信されるネットワークパケットには影響はありません。

ルールの削除

パケット損失と遅延をシミュレートした後、ルールを削除することを忘れないでください。