docker容器中的網(wǎng)絡(luò)延遲相對(duì)于宿主機(jī)有多高

驗(yàn)證環(huán)境準(zhǔn)備

本次驗(yàn)證工具我使用了Netperf，Netperf是一種網(wǎng)絡(luò)性能的測(cè)量工具，可以測(cè)試基于TCP或UDP吞吐、響應(yīng)速率。Netperf包括Clien和Server端。Server端主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽工作，Client端進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)流量傳輸方式可分為以下三種：

• 單方向最大吞吐傳輸大量數(shù)據(jù)。

• 雙方向交互傳輸數(shù)據(jù)，對(duì)于tcp為單連接。

• 針對(duì)tcp，每個(gè)連接交互傳輸數(shù)據(jù)。

環(huán)境信息

總共兩臺(tái)機(jī)器，一臺(tái)機(jī)器啟動(dòng)了NetPerf服務(wù)端；另外一臺(tái)機(jī)器分別在容器內(nèi)和宿主機(jī)上運(yùn)行Netperf客戶端。

NetPerf服務(wù)端

1.下載wget http://repo.iotti.biz/CentOS/7/x86_64/netperf-2.7.0-1.el7.lux.x86_64.rpm

2.安裝 rpm -ivh netperf-2.7.0-1.el7.lux.x86_64.rpm

3.啟動(dòng) netserver 

NetPerf客戶端 

宿主機(jī)驗(yàn)證

首先直接在宿主機(jī)上安裝Netperf，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試，如下所示：

 

TCP_RR 是 netperf 里專門用來(lái)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的，缺省每次運(yùn)行10秒鐘。運(yùn)行以后，我們還要計(jì)算平均每秒鐘 TCP request/response 的次數(shù)，這個(gè)次數(shù)越高，就說(shuō)明延時(shí)越小。如上所示，總共測(cè)試三輪，分別得出20146、20248、20221，平均是20221/s

容器中驗(yàn)證

在同一臺(tái)客戶端機(jī)器上，啟動(dòng)docker服務(wù)，并安裝Netperf進(jìn)行驗(yàn)證，命令如下所示[root@test ~]# docker run -d --name test -v /home/net/:/home/net/ docker.harbor.com/centos:7.8 sleep 36000

我這里相當(dāng)于是把Netperf掛載到容器內(nèi)部，然后執(zhí)行：docker exec -it test bash進(jìn)入容器內(nèi)部安裝Netperf。

 

同樣運(yùn)行了三輪，分別得出的是19546、19541、19259，平均是19448/s。

從數(shù)據(jù)上看容器中比宿主機(jī)少了773次。773/20221= 4%也就是容器中網(wǎng)絡(luò)處理速度下降了4%，后來(lái)在網(wǎng)上找到了一些paper，有人得出結(jié)論是10%上下。 

容器中共享宿主機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行

[root@test ~]# docker run -d --name test --network host -v /home/net/:/home/net/ docker.harbor.com/centos:7.8 sleep 36000

 

可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用共享宿主機(jī)網(wǎng)絡(luò)模式下，其網(wǎng)絡(luò)延遲跟宿主機(jī)基本沒(méi)有差異。

原因分析

網(wǎng)絡(luò)延遲的原因也不難想象，因?yàn)槊看尉W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸都要經(jīng)過(guò)veth接口，然后向外發(fā)送。這個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備除了沒(méi)有硬中斷，只有軟中斷處理過(guò)程，其它跟網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)邏輯基本相似，雖然發(fā)送速度很快。但即便如此也帶來(lái)了一定的網(wǎng)絡(luò)開銷，從而造成了網(wǎng)絡(luò)延遲。