模拟海量OpenVPN/IPSec终端进行VPN隧道容量测试

2014年7月19日,周六。我好像发现了Linux net namespace是如此的简单好用,以至于我觉得可以用它来做模拟多OpenVPN客户端以检测VPN最大隧道容量的方案。只可惜,当时只是一个预研,且我的工作重点也不在此,只有搁置。
       今年3月底,跑了一趟北京,跟人聊起了VPN最大隧道数的测试方案,姑且以OpenVPN为例吧,其实IPSec也一样。我是多么想取点精华,谁知对方也是同样的想法,相视无比尴尬...回到上海,我也一直在思考这个问题,遍布天地的找啊找。经过同事的提醒,原来方案一直都在手边,就是使用net namespace,多么简单易行的方案啊,自己曾经做过的事情怎么自己都忘了,多么痛的领悟。
       如果我用一台4核心i5处理器,插4G内存,那么我可以在一台机器上模拟将近1000个客户端,即建立1000个net namespace。这样需要十几台机器,就可以模拟上万客户端了。如果硬件再高大上一点,所需的机器数量还会进一步降低。这个测试方案中,你可以认为是我在一台机器上创建了1000个虚拟机,但虚拟机创建以及运行的代价却极低,远远低于真正的虚拟机,因为这1000个“虚拟机”仅仅虚拟了必须要虚拟的东西,其它的部分共享。
       必须要虚拟的部分就是网络协议栈。
       而这正是net namespace的用武之地。我的总体测试拓扑如下:


技术分享


具体的配置可以参见《OpenVPN多处理之-netns容器与iptables CLUSTER》,只需要将单独的net ns以及veth的创建过程封装成一个内置循环1000次的脚本即可。但是还是有另外两点要说的:

1.难点

难点不在net ns本身,而在IP地址的规划。既然模拟了10000个OpenVPN客户端,那么就相当于拥有10000台独立的主机,如何分配以及管理IP地址并不是简单得放开16位掩码那么简单。我自己折腾了两个多小时才搞定这种看似简单至极,做起来却风生水起的繁琐事。

2.非要用veth虚拟网卡吗

只能说veth只是一种看起来比较直接的方式,Linux内核2.6.26以来,增加了很多别的选择,特别是3.19以后。在下一篇文章中,我会详细描述,现在只是敢说,使用veth虚拟网卡这种方式,配置太复杂,效率也不见得很高。

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