LINUX系統下安裝GCC和KERNEL-DEVEL

剛在虛擬機器(Vmware7.0)上裝了個CentOS5.4作業系統，可惜的是在安裝Vmware Tools的時候老報錯，先是找不到gcc，等gcc安裝好以後又提示找不到C Header Files。具體解決辦法如下:
1.Linux作業系統安裝好以後，查看gcc是否已經安裝；
    # gcc -v //如果後面出現一大段，則已經安裝；
2.查看內核是否一致；
    #uname -r
    #rpm -q kernel-devel
    如果兩個命令得到的版本號一致，那麼恭喜你可以直接安裝Vmware Tools了；不過一般情況下，兩個版本是不一致的，或者是提示kernel-devel沒有安裝；
3.安裝gcc（如果gcc沒有安裝的話）；要確保網路是連通的；
    #yum -y install gcc
4.安裝kernel-devel（可以在iso檔中找到）
    #cd /mnt/
    #mkdir cdrom
    #mount /dev/cdrom /mnt/cdrom //這三步是將光碟機掛載到/mnt目錄下麵的cdrom資料夾；
    #cp /mnt/cdrom/CentOS/kernel-xen-devel-2.6.18-164.el5.i686.rpm /tmp   //找到kernel-xen-devel...檔並複製到/tmp目錄下；
    #cd /tmp
    #rpm -ivh kernel-xen-devel-2.6.18-164.el5.i686.rpm //安裝kervel-devel
5. 重啟電腦，安裝Vmware Tools;

用tcpreplay對網路程式進行壓力測試

以前tcpdump用的比較多，主要用在診斷的時候。tcpreplay則是把tcpdump記錄下來的包原樣發回去這樣tcpreplay就可以用來以極快的速度複現記錄下來的資料從而實現壓力測試，好處在於資料比較真實

先是在實際環境中用tcpdump記錄資料用於複現
例如記錄發往某ip某埠的報文一百萬個

1	tcpdump 'dst aa.aa.aa.aa and dst port xxx' -c 1000000 -w log.pcap

假設這些報文要在機器bb.bb.bb.bb上複現然後發給cc.cc.cc.cc，從bb.bb.bb.bb發往cc.cc.cc.cc的源mac地址為bb:bb:bb:bb:bb:bb 目的mac位址為cc:cc:cc:cc:cc:cc

首先tcpprep預處理下

1	tcpprep -p --pcap=log.pcap --cachefile=input.cache

先修改mac位址使之有效

1	tcprewrite --enet-dmac="cc:cc:cc:cc:cc:cc" --enet-smac="bb:bb:bb:bb:bb:bb" --infile=log.pcap --outfile=pcap.tmp

然後修改ip位址使之有效

1	tcprewrite --cachefile=input.cache --endpoints="cc.cc.cc.cc:bb.bb.bb.bb" --infile=pcap.tmp --outfile=replay.pcap

然後就可以用來複現了 -l參數是說迴圈多少次 -p參數是說每秒發多少個包 -i是說從那個網卡發

1	tcpreplay -l 10 -p 1000 -i eth0 replay.pcap

以Virtual Switch建置雲端虛擬網路交換機制(轉)

虛擬交換（Virtual Switch）顧名思義就是建立於虛擬平台上，透過軟體模擬出網路交換器的功能，其提供管理員能夠不依賴於實體網路和硬體，動態地重新配置虛擬環境中的網路架構。也由於其變動性較小，因此可減少網路和虛擬平台管理人員的負擔。  

本文中將介紹一套以開放原始碼（Open Source）技術為基礎的虛擬交換器OpenvSwitch，透過實際部署安裝於Xen虛擬平台上的方式，針對虛擬交換機制作深入的分析與探討。 

運作流程說明

在Xen的虛擬平台中，傳統上其內部網路主要由虛擬網卡與虛擬橋接器（Linux Bridge）所組成，兩者皆是由Hypervisor所模擬出來的軟體物件，提供虛擬機器橋接實體網路及虛擬機器之間彼此互相連線溝通機制。

而虛擬交換器（Virtual Switch）的介入，則帶給Hypervisor更多彈性化的功能來管控整體的虛擬網路架構。由於連接實體網路的硬體介面是由Hypervisor中的實體網路卡負責，其便可以直接成為虛擬交換器的uplink埠。虛擬交換器和Hypervisor間的互動架構則如下圖所示。  

▲虛擬交換器與Hypervisor間的互動架構。

首先，Xen會啟用一個Domain0負責做為後端驅動（netback），接收從各個虛擬機器（DomainU）中的前端驅動（netfront）所傳送的封包，其傳送的機制是透過共享記憶體的方式，將記憶體存取權限授與（grant）後端驅動，因此DomainU之間無法讀取未經授權的記憶體空間，也不會干擾到本身之外的封包儲存空間。  

而Domain0的後端驅動在收到封包之後，則會交由虛擬交換器判別封包應轉發至何處，要往外透過實體網路卡發送，抑或往內送予其他虛擬機器，如此就完成整個虛擬網路的封包流向。  

優點與用途簡介 

OpenvSwitch這款虛擬交換器具備很強的靈活性，可以在管理程序中作為軟體Switch運行，也可以直接部署到硬體設備上作為控制層。  

在Linux環境中可透過編譯成核心模組（Kernel Module）的形式運行於系統核心層內（kernel-based）以提供較佳的運行效能，或是以軟體的方式執行於系統應用層（userspace-based）讓使用者可靈活地操控。此外，OpenvSwitch還支援多種標準的管理接口，如Netlow、sFlow、RSPAN、ERSPAN、CLI。  

OpenvSwitch和LinuxBridge的差別 

目前Linux預設已在核心中提供L2封包交換模組Bridge，Linux Bridge可提供不同虛擬器間的網路數據封包交換，然而OpenvSwitch與LinuxBridge仍有些許的差異，比較如下表所示。  



可移動性設定組態 

傳統的Bridge在做IP位址轉移時，必須在相同的L2網路環境，然而OpenvSwitch支援GRE tunnel技術，可在任意網路環境中轉移，而且OpenvSwitch易於佈建，每一個佈建案例都可以透過管理介面獨立區分管理，同時在跨虛擬器溝通（inter-VM communication）間具有通透性，其功能多層次的特性可以使轉送封包的狀態跨多台虛擬器，且可運用不同的交換器功能。例如policy routing state、ACLs、QoS policy、monitoring configuration (e.g. NetFlow, sFlow)。  

此特性可以有效地與實體網路拓樸做區分，例如一個遠端程式若運行在虛擬控制平台上，可移植其網路設定在多台虛擬機器間。  

即時反映網路狀態 

虛擬環境常常會因需求不同而有所改變，同時也須改變邏輯網路環境，而OpenvSwitch提供一個狀態資料庫（State Database），支援遠端控制，因此可以隨時反映出網路環境的改變。  

自動維護邏輯標籤 

分散式虛擬交換器常常添加標籤（Tag）在網路封包，以維護整體網路的邏輯內容，因此如何有效率且正確地維護邏輯標籤，會是分散式虛擬交換器所需面臨的問題。  

OpenvSwitch的標籤規則可被遠端程式存取與編排，同時它們以最佳的形式儲存，以減少網路設備的負擔。OpenvSwitch所提供的VPN GRE tunnel，可以遠端操控tunnel，因此能夠被用於建立私有的虛擬網路環境。  

提升封包處理效能 

OpenvSwitch由於精簡其位於kernel中的程式碼，封包轉送可運行於kernel中，因此可以減輕處理封包的負擔，在執行效能上較傳統之Bridge有明顯的改進。同時，它也可以兼容其他網路應用服務，如QoS。  

由於OpenvSwitch利用Linux中已存在的hook點進入kernel，透過kernel裡面的net_device結構，hook網路設備的封包接收和傳送點。然後，讓封包在不同的netdevice之間轉發，修改封包的流向等，因此不須要修改kernel中的程式，即可用模組的型式載入。  

安裝部署 

關於OpenvSwitch的設定，在此將分為編譯，安裝，控制三部分說明，本篇文章以kernel-based的佈建為示範。  

編譯程式碼 

在編譯的過程中依系統不同，可能需要額外安裝必須套件，如autoconf、automake、python等，「--with-l26」參數將OpenvSwitch編譯為kernel-based交換器，此處須確定系統的kernel source路徑正確。  



安裝核心模組 

因為OpenvSwitch是以替換掉系統核心中LinuxBridge的方式運作，因此必須先確定Bridge為模組型式而且可以被移除，若是直接編在核心中，便不適用此方式，移除後便可以載入openvswitch_mod.ko核心模組。  



建立OpenvSwitch狀態資料庫，儲存網路邏輯環境設定，執行ovsdb-server，讓管理員可以透過unix domain socket遠端設定資料庫內容，當資料庫第一次建立好後須執行「ovs-vsctl --no-wait init」初始化資料庫。  



最後的步驟就是啟動ovs-vswitchd daemon，並將其連線到unix domain socket。  



系統控制操作 

當上述步驟完成後，便可以用ovs-vsctl作設定bridges或是控制interface ports的動作。  



此外，OpenvSwitch同時提供支援相容於Linux Bridge「brctl」指令的模組。  



將上述兩個模組與daemon載入後，便可用brctl相關指令進行操作。  



實際操作 

經過上述佈建流程後，接下來將以兩個例子演練如何使用OpenvSwitch設定網路環境。  

第一個範例是將同一個Bridge的虛擬網卡分配到不同的VLAN，其分布如下：  

▲將同一個Bridge的虛擬網卡分配到不同的VLAN。

VLAN1:VM1,VM3
VLAN2:VM2 

STEP 1：首先，建立一個OpenvSwitch的Bridge。 



STEP 2：將實體網卡eth0加入br0中。 



STEP 3：把VM1的虛擬網卡vif1.0加進VLAN1。 



STEP 4：將VM2的虛擬網卡vif2.0加進VLAN2中。 



STEP 5：最後把VM3的虛擬網卡vif3.0加進VLAN1。  



測試結果是，從VM1中Ping VM3可以連線，因其屬於同一個VLAN1中；從VM1中Ping VM2無法連線，因其分屬於不同的VLANs。 

▲連線測試結果。

第二個範例是使用QoS策略限制虛擬網卡最大傳輸率（Rate Limiting），其相關設定如下：  

Rate limit VM1: 1 Mbps 
Rate limit VM2: 10 Mbps  

▲使用QoS策略限制虛擬網卡最大傳輸率。

在此須設定ingress_policing_rate、ingress_policing_burst這兩個虛擬網卡參數：  

ingress_policing_rate：虛擬機器所允許傳送的最大傳輸率（kbps）。 
ingress_policing_burst：虛擬網卡在policing_rate下所允許最大傳輸量（kb）。  

STEP 1：首先，在VM1中設定rate limit為1Mbps。 



STEP 2：然後，在VM2中將rate limit設定為10Mbps。  



這裡以iperf 2.0.4這套網路效能測試工具來測量VM1與VM2的封包傳送頻寬，測試結果顯示，當VM1為client連到VM2 server的時候，頻寬測得為1Mbps；當VM2為client連到VM1 server的時候，頻寬則測得為10Mbps。  

▲測量VM1與VM2的封包傳送頻寬。

效能測試 

前面提到OpenvSwitch因其精簡程式碼設計，並執行於系統核心層中，所以能有效提高處理效能。  

在此以iperf 2.0.4分別對於OpenvSwitch（version 1.1.0pre2）和LinuxBridge（kernel 2.6.32）作效能測試評比。  

下圖以每10秒統計一次throughput測試時間120秒，可以看出OpenvSwitch整體效能遠優於LinuxBridge。  

▲效能趨勢圖。

從以下圖表可以看出LinuxBridge的平均throughput為11.21Gbps，而OpenvSwitch則為14.88Gbps，整體效能提升32%。  

▲平均效能圖。

結語 

本文介紹了以開放原始碼開發的虛擬交換器OpenvSwitch，用來建置雲端虛擬網路交換機制，其優異的處理效能與靈活的操作，提供管理人員一個很好的使用經驗。目前最新版的OpenvSwitch已經內建於雲端虛擬平台開發組織Xen.org所推出的Xen Cloud Platform裡，並可部署在多種虛擬平台如Xen、XenServer、KVM、Proxmox VE和VirtualBox等。  

Loadrunner 性能測試伺服器監控指標

伺服器資源監控指標：

記憶體：

1 UNIX資源監控中指標記憶體頁交換速率（Paging rate），如果該值偶爾走高，表明當時有執行緒競爭記憶體。如果持續很高，則記憶體可能是瓶頸。也可能是記憶體訪問命中率低。

2 Windows資源監控中，如果Process\Private Bytes計數器和Process\Working Set計數器的值在長時間內持續升高，同時Memory\Available bytes計數器的值持續降低，則很可能存在記憶體洩漏。

記憶體資源成為系統性能的瓶頸的徵兆:

很高的換頁率(high pageout rate);

進程進入不活動狀態;

交換區所有磁片的活動次數可高;

可高的全域系統CPU利用率;  

記憶體不夠出錯(out of memory errors)

處理器：

1 UNIX資源監控（Windows作業系統同理）中指標CPU佔用率（CPU utilization），如果該值持續超過95%，表明瓶頸是CPU。可以考慮增加一個處理器或換一個更快的處理器。如果伺服器專用於SQL Server,可接受的最大上限是80-85%  

合理使用的範圍在60%至70%。

2 Windows資源監控中，如果System\Processor Queue Length大於2，而處理器利用率（Processor Time）一直很低，則存在著處理器阻塞。

CPU資源成為系統性能的瓶頸的徵兆:  

很慢的回應時間(slow response time)  

CPU閒置時間為零(zero percent idle CPU)  

過高的用戶佔用CPU時間(high percent user CPU)  

過高的系統佔用CPU時間(high percent system CPU)  

長時間的有很長的運行進程佇列(large run queue size sustained over time)

磁片I/O：

1 UNIX資源監控（Windows作業系統同理）中指標磁片交換率（Disk rate），如果該參數值一直很高，表明I/O有問題。可考慮更換更快的硬碟系統。

2 Windows資源監控中，如果 Disk Time和Avg.Disk Queue Length的值很高，而Page Reads/sec頁面讀取操作速率很低，則可能存在磁片瓶徑。

I/O資源成為系統性能的瓶頸的徵兆 :

過高的磁片利用率(high disk utilization)  

太長的磁片等待佇列(large disk queue length)  

等待磁片I/O的時間所占的百分率太高(large percentage of time waiting for disk I/O)  

太高的物理I/O速率:large physical I/O rate(not sufficient in itself)  

過低的緩存命中率(low buffer cache hit ratio(not sufficient in itself))  

太長的運行進程佇列，但CPU卻空閒(large run queue with idle CPU)

4．資料庫伺服器：

SQL Server資料庫：

1 SQLServer資源監控中指標緩存點擊率（Cache Hit Ratio），該值越高越好。如果持續低於80%，應考慮增加記憶體。

2 如果Full Scans/sec（全資料表掃描/秒）計數器顯示的值比1或2高，則應分析你的查詢以確定是否確實需要全資料表掃描，以及SQL查詢是否可以被優化。  

3 Number of Deadlocks/sec(鎖死的數量/秒)：鎖死對應用程式的可伸縮性非常有害，並且會導致惡劣的用戶體驗。該計數器的值必須為0。

4 Lock Requests/sec(鎖請求/秒)，通過優化查詢來減少讀取次數，可以減少該計數器的值。

Oracle資料庫：

1 如果自由記憶體接近於0而且庫快存或資料字典快存的命中率小於0.90，那麼需要增加SHARED_POOL_SIZE的大小。

快存（共用SQL區）和資料字典快存的命中率：  

select(sum(pins-reloads))/sum(pins) from v$librarycache;  

select(sum(gets-getmisses))/sum(gets) from v$rowcache;  

自由記憶體： select * from v$sgastat where name=’free memory’;  

2 如果資料的緩存命中率小於0.90，那麼需要加大DB_BLOCK_BUFFERS參數的值（單位：塊）。

緩衝區快取記憶體命中率：

select name,value from v$sysstat where name in (’db block gets’,

‘consistent gets’,'physical reads’) ;

Hit Ratio = 1-(physical reads / ( db block gets + consistent gets))

3 如果日誌緩衝區申請的值較大，則應加大LOG_BUFFER參數的值。

日誌緩衝區的申請情況 ：

select name,value from v$sysstat where name = ‘redo log space requests’ ;

4 如果記憶體排序命中率小於0.95，則應加大SORT_AREA_SIZE以避免磁片排序 。

記憶體排序命中率 ：

select round((100*b.value)/decode((a.value+b.value), 0, 1, (a.value+b.value)), 2)from v$sysstat a, v$sysstat b where a.name=’sorts (disk)’ and b.name=’sorts (memory)’

注：上述SQL Server和Oracle資料庫分析，只是一些簡單、基本的分析，特別是Oracle資料庫的分析和優化，是一門專門的技術，進一步的分析可查相關資料。