P4TG トラフィックジェネレーター：1Tbpsイーサネット/IPネットワーク性能を最大化する方法

この記事では、P4TGという、1Tbpsのトラフィックを生成可能なツールについて解説します。イーサネット/IPネットワークのテストやパフォーマンス測定に関わる方に役立つ情報を提供します。P4TGの導入方法、設定、使用例まで、詳しく掘り下げていきます。この記事を読むことで、ネットワークのボトルネックを特定し、改善するための具体的なアクションが見えてきます。

P4TGとは？1Tbps対応トラフィックジェネレーターの概要

P4TGは、Intel Tofino(TM) ASIC上で動作するP4プログラムをベースとしたトラフィックジェネレーターです。10個の100Gbpsポートを通じて最大1Tbpsのトラフィックを生成できます。データプレーンで直接レートを測定することで、高精度なトラフィック制御を実現します。

主な機能: トラフィック生成、パケットロス測定、パケット順序変更検出、IAT測定、RTTサンプリング
対応プロトコル: VLAN (802.1Q), QinQ (802.1ad), MPLS, VxLAN
構成要素: P4プログラム (Intel Tofino用)、Rust製コントロールプレーン、React製GUI

P4TGのインストールと設定：ステップバイステップガイド

P4TGのセットアップは、データプレーン、コントロールプレーン、GUIの3つの部分に分かれています。各部分の詳しい手順を以下に示します。

データプレーンの設定:

P4-Implementationディレクトリに移動し、make compileを実行します。これによりP4プログラムがコンパイルされ、必要な設定ファイルが生成されます。
make startを実行してP4TGを起動します。
$SDEと$SDE_INSTALL環境変数が正しく設定されていることを確認してください。

コントロールプレーンの設定:

Rustで記述されたコントローラーは、docker-compose upコマンドで起動します。初回のビルドには数分かかる場合があります。
コントローラーは、ポートP4TG_PORTでREST-APIサーバーを起動し、エンドポイント/apiでGUIと通信します。GUI自体もポートP4TG_PORT、エンドポイント/で提供されます。
docker-compose.ymlファイルでSAMPLE=1を設定すると、データプレーン測定の代わりにIATサンプリングモードが有効になります。

GUIの設定:

コントローラーによって、GUIは自動的に利用可能です。必要な場合は、Configuration GUIディレクトリでnpm run buildを実行してGUIを再構築し、buildフォルダーをController/gui_buildにコピーしてからコントローラーを再構築します。
コントローラーとGUIが異なるマシンで実行されている場合は、config.ts内のAPI_URLを適切に調整します。