discrepências de desempenho da fila de pacotes com o servidor de nomes BIND

11

Fundo:

Eu herdei um ambiente de servidor de nomes com cache de alto volume (Redhat Enterprise Linux 5.8, IBM System x3550) que possui configurações inconsistentes de buffer de anel: 1020 para eth0 e 255 para eth1. eth0 está conectado ao switch 1 do seu datacenter local, eth1 está conectado ao switch 2 do mesmo. Todo servidor no cluster alterna entre eth0 ou eth1 como a interface ativa e cada cluster está localizado em uma região diferente. Os amortecedores de anel obviamente precisam ser consistentes.

Aqui é onde as coisas ficam mais complicadas: eu descobri o problema acima ao pesquisar por que vários servidores de nomes estão frequentemente registrando erros de "erro ao enviar resposta: desarmar", que a base de conhecimento do ISC sugere que estão relacionados ao congestionamento de saída . Servidores com a configuração mais alta de buffer de anel (1020) descartam menos pacotes no ifconfig (como seria de esperar), mas tendem a registrar o erro acima com grande frequência, ~ 20k vezes por dia em um dos meus grupos de carga mais alta. Vamos chamar isso de '' Grupo 1 ''. Os servidores com a configuração de buffer de anel inferior (255) descartam significativamente mais pacotes de entrada por dia (novamente, o esperado), mas possuem muito menos instâncias do erro BIND, geralmente de 0 a 150 no mesmo grupo de carregamento.

Também não é um grande mistério aqui. O cache de DNS é um serviço recursivo: se algo não estiver armazenado em cache, o servidor precisará fazer várias consultas em nome dessa pergunta até que possa finalmente retornar uma resposta. É um (um em) -> (muitos fora) relacionamento de consulta. A correção dos buffers de anel do RX deve fazer com que esse número se iguale a um novo valor em geral, e a partir daí provavelmente seria uma boa idéia ajustar a fila de rede de saída do kernel em proc (wmem_max / wmem_default).

Eu gosto de poder avaliar a influência das alterações de configuração em um problema de desempenho, então escrevi um relatório para reunir alguns dados antes de começar a fazer alterações na produção. Aqui está um exemplo da saída para os dois primeiros servidores do Grupo 1:

group1-01
    RX: 7166.27/sec av.
    TX: 7432.57/sec av.
    RXDROP: 7.43/sec av.
    unset_err: 27633
group1-02
    RX: 7137.37/sec av.
    TX: 7398.50/sec av.
    RXDROP: 9.94/sec av.
    unset_err: 107

Estas são as fórmulas. Observe que este é um script local e não há confiança nos scripts de shell que precisam ser mantidos por servidor.

    RXPACK=$(ssh $server "sar -n DEV -f /var/log/sa/sa$(date --date=yesterday '+%d') | grep \"Average: .*\$(awk '{if (\$2 == "00000000") { print \$1 }}' /proc/net/route)\" | awk '{print \$3}'" 2>/dev/null)
    TXPACK=$(ssh $server "sar -n DEV -f /var/log/sa/sa$(date --date=yesterday '+%d') | grep \"Average: .*\$(awk '{if (\$2 == "00000000") { print \$1 }}' /proc/net/route)\" | awk '{print \$4}'" 2>/dev/null)
    RXDROP=$(ssh $server "sar -n EDEV -f /var/log/sa/sa$(date --date=yesterday '+%d') | grep \"Average: .*\$(awk '{if (\$2 == "00000000") { print \$1 }}' /proc/net/route)\" | awk '{print \$6}'" 2>/dev/null)
    TXDROP=$(ssh $server "sudo grep 'error sending response: unset' /var/log/dns_named.1" 2>/dev/null | wc -l)

Depois de começar a executar este relatório em todos os meus ambientes DNS de armazenamento em cache, percebo que outro grupo com um carregamento de pacote quase idêntico, que chamaremos de Grupo 2, não apresenta problemas :

group2-01
    RX: 7066.44/sec av.
    TX: 7345.95/sec av.
    RXDROP: 0.00/sec av.
    unset_err: 0
group2-02
    RX: 7019.18/sec av.
    TX: 7312.47/sec av.
    RXDROP: 0.00/sec av.
    unset_err: 0

A questão:

Por que o group2 se comporta dessa maneira sem exigir mais ajustes dos buffers de anel RX ou net.core.wmem_default/ net.core.wmem_max? Vou precisar normalizar os buffers de anel, não importa o que aconteça, mas gostaria de entender o que mais está acontecendo aqui antes de começar a jogar com os valores wmem em / proc.

A única coisa em que consigo pensar é que a fila está sendo esvaziada mais rapidamente pelo aplicativo, mas o ajuste da pilha de rede não é algo com o qual tenho muita experiência prática e gostaria de obter uma segunda opinião. (meus olhos olham para alguns dos nomes dos contadores ettool, não vou negar)

Eu eliminei o seguinte como possibilidades. As provas seguem após o divisor.

  • O layout do buffer do anel é o mesmo. (o primeiro servidor do grupo1 e o grupo2 configuraram o mesmo, o segundo servidor do grupo1 e o grupo2 configuraram o mesmo)
  • O layout do gateway padrão é o mesmo.
  • As placas de rede são as mesmas. (Broadcom BCM5708)
  • A versão do firmware relatada pelo ethtool é a mesma. (bc 4.0.3 ipms 1.6.0)
  • sysctl -aas correspondências de saída entre os primeiros servidores dos dois grupos e os segundos servidores dos dois grupos. (excluindo as seções kernel e fs)
  • O número total de servidores no grupo 1 e no grupo 2 é o mesmo. (10)

Por motivos de confidencialidade, não posso mostrar o raw named.conf ou o filtro grep que estou usando para excluir informações. Você terá que acreditar que os seguintes parâmetros de configuração são constantes entre todos os quatro servidores:

    notify no;
    allow-transfer { none; };
    allow-recursion { any; };
    allow-query { any; };
    allow-query-cache { any; };
    recursive-clients 100000;
    max-cache-size 2G;
    max-ncache-ttl 900;

Abaixo está uma grande quantidade de informações do sistema. O "hosthash" é apenas para demonstrar que cada iteração do loop está de fato atingindo um servidor diferente sem revelar o nome do host real.

Hastes do host:

group1-1: dc78abcb154b74c87feecb3f35222263d40c028c
group1-2: 9fe491d58fd1e7d4e21e5bf10c164e4cf66e884b
group2-1: fc76bb3ee1ff580c6aba0d685713bb4145bd5fe3
group2-2: b7550c65d37622a131b1e47f066773defbb4d817

for server in $group1_1 $group1_2 $group2_1 $group2_2
do
    echo ____________________
    ssh $server "echo -en hosthash: \$(echo \$HOSTNAME | sha1sum)\\\n\\\n &&
         SARFILE=/var/log/sa/sa\$(date --date=yesterday '+%d') &&
         uname -srvmpio &&
         sudo /usr/sbin/dmidecode -s system-product-name
         dmesg | grep Broadcom &&
         head /proc/cpuinfo &&
         GWIF=\$(awk '{if (\$2 == 00000000) { print \$1 }}' /proc/net/route) &&
         sar -n DEV -f \$SARFILE | egrep '(IFACE|Average)' &&
         sar -n EDEV -f \$SARFILE | egrep '(IFACE|Average)' &&
         sudo /sbin/ethtool \$GWIF &&
         sudo /sbin/ethtool -i \$GWIF &&
         sudo /sbin/ethtool -g \$GWIF &&
         sudo /sbin/ethtool -c \$GWIF &&
         sudo /sbin/ethtool -S \$GWIF &&
         echo sysctl linecount: \$(sudo /sbin/sysctl -a | egrep -v '^(fs|kernel)' | wc -l) &&
         echo sysctl hash: \$(sudo /sbin/sysctl -a | egrep -v '^(fs|kernel)' | sha1sum)"
done

Resultado:

____________________
hosthash: dc78abcb154b74c87feecb3f35222263d40c028c -

Linux 2.6.18-308.16.1.el5 #1 SMP Tue Sep 18 07:21:07 EDT 2012 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
IBM System x3550 -[7978AC1]-
bnx2: Broadcom NetXtreme II Gigabit Ethernet Driver bnx2 v2.1.11 (July 20, 2011)
eth0: Broadcom NetXtreme II BCM5708 1000Base-T (B2) PCI-X 64-bit 133MHz found at mem c8000000, IRQ 90, node addr 001a649db00e
eth1: Broadcom NetXtreme II BCM5708 1000Base-T (B2) PCI-X 64-bit 133MHz found at mem ce000000, IRQ 177, node addr 001a649db010
cnic: Broadcom NetXtreme II CNIC Driver cnic v2.5.7 (July 20, 2011)
Broadcom NetXtreme II iSCSI Driver bnx2i v2.7.0.3 (Aug 04, 2011)
processor   : 0
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 23
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU           E5420  @ 2.50GHz
stepping    : 6
cpu MHz     : 2493.750
cache size  : 6144 KB
physical id : 0
siblings    : 4
12:00:01 AM     IFACE   rxpck/s   txpck/s   rxbyt/s   txbyt/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
Average:           lo   1269.15   1269.15 206600.39 206600.39      0.00      0.00      0.00
Average:         eth0   7166.27   7432.57 704051.80 2419779.42      0.00      0.00      0.94
Average:         eth1      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:         sit0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
12:00:01 AM     IFACE   rxerr/s   txerr/s    coll/s  rxdrop/s  txdrop/s  txcarr/s  rxfram/s  rxfifo/s  txfifo/s
Average:           lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:         eth0      0.00      0.00      0.00      7.43      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:         eth1      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:         sit0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
driver: bnx2
version: 2.1.11
firmware-version: bc 4.0.3 ipms 1.6.0
bus-info: 0000:04:00.0
Ring parameters for eth0:
Pre-set maximums:
RX:     2040
RX Mini:    0
RX Jumbo:   8160
TX:     255
Current hardware settings:
RX:     1020
RX Mini:    0
RX Jumbo:   0
TX:     255

Coalesce parameters for eth0:
Adaptive RX: off  TX: off
stats-block-usecs: 999936
sample-interval: 0
pkt-rate-low: 0
pkt-rate-high: 0

rx-usecs: 18
rx-frames: 12
rx-usecs-irq: 18
rx-frames-irq: 2

tx-usecs: 80
tx-frames: 20
tx-usecs-irq: 18
tx-frames-irq: 2

rx-usecs-low: 0
rx-frame-low: 0
tx-usecs-low: 0
tx-frame-low: 0

rx-usecs-high: 0
rx-frame-high: 0
tx-usecs-high: 0
tx-frame-high: 0

NIC statistics:
     rx_bytes: 1505439501410
     rx_error_bytes: 0
     tx_bytes: 4672574845104
     tx_error_bytes: 0
     rx_ucast_packets: 15315548049
     rx_mcast_packets: 2035415
     rx_bcast_packets: 1101989
     tx_ucast_packets: 15505474251
     tx_mcast_packets: 40018
     tx_bcast_packets: 36019
     tx_mac_errors: 0
     tx_carrier_errors: 0
     rx_crc_errors: 0
     rx_align_errors: 0
     tx_single_collisions: 0
     tx_multi_collisions: 0
     tx_deferred: 0
     tx_excess_collisions: 0
     tx_late_collisions: 0
     tx_total_collisions: 0
     rx_fragments: 0
     rx_jabbers: 0
     rx_undersize_packets: 0
     rx_oversize_packets: 0
     rx_64_byte_packets: 92309552
     rx_65_to_127_byte_packets: 1243637891
     rx_128_to_255_byte_packets: 790117566
     rx_256_to_511_byte_packets: 127197337
     rx_512_to_1023_byte_packets: 168929387
     rx_1024_to_1522_byte_packets: 11591832
     rx_1523_to_9022_byte_packets: 0
     tx_64_byte_packets: 60586118
     tx_65_to_127_byte_packets: 1976738758
     tx_128_to_255_byte_packets: 2830395753
     tx_256_to_511_byte_packets: 157607989
     tx_512_to_1023_byte_packets: 1483716940
     tx_1024_to_1522_byte_packets: 406821340
     tx_1523_to_9022_byte_packets: 0
     rx_xon_frames: 0
     rx_xoff_frames: 0
     tx_xon_frames: 116422
     tx_xoff_frames: 134780
     rx_mac_ctrl_frames: 0
     rx_filtered_packets: 0
     rx_ftq_discards: 0
     rx_discards: 0
     rx_fw_discards: 14015105
sysctl linecount: 504
sysctl hash: dd6aab90d0fd9ae90742c5f812a78734e2f2ff1c -
____________________
hosthash: 9fe491d58fd1e7d4e21e5bf10c164e4cf66e884b -

Linux 2.6.18-308.16.1.el5 #1 SMP Tue Sep 18 07:21:07 EDT 2012 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
IBM System x3550 -[7978EHU]-
bnx2: Broadcom NetXtreme II Gigabit Ethernet Driver bnx2 v2.1.11 (July 20, 2011)
eth0: Broadcom NetXtreme II BCM5708 1000Base-T (B2) PCI-X 64-bit 133MHz found at mem c8000000, IRQ 90, node addr 001a6479655c
eth1: Broadcom NetXtreme II BCM5708 1000Base-T (B2) PCI-X 64-bit 133MHz found at mem ce000000, IRQ 177, node addr 001a6479655e
cnic: Broadcom NetXtreme II CNIC Driver cnic v2.5.7 (July 20, 2011)
Broadcom NetXtreme II iSCSI Driver bnx2i v2.7.0.3 (Aug 04, 2011)
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physical id : 0
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12:00:01 AM     IFACE   rxpck/s   txpck/s   rxbyt/s   txbyt/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
Average:           lo   1261.04   1261.04 205548.08 205548.08      0.00      0.00      0.00
Average:         eth0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:         eth1   7137.37   7398.50 702340.35 2409580.71      0.00      0.00      0.97
Average:         sit0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
12:00:01 AM     IFACE   rxerr/s   txerr/s    coll/s  rxdrop/s  txdrop/s  txcarr/s  rxfram/s  rxfifo/s  txfifo/s
Average:           lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:         eth0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:         eth1      0.00      0.00      0.00      9.94      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:         sit0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
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version: 2.1.11
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Coalesce parameters for eth1:
Adaptive RX: off  TX: off
stats-block-usecs: 999936
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pkt-rate-low: 0
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rx-usecs: 18
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rx-usecs-irq: 18
rx-frames-irq: 2

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tx-usecs-irq: 18
tx-frames-irq: 2

rx-usecs-low: 0
rx-frame-low: 0
tx-usecs-low: 0
tx-frame-low: 0

rx-usecs-high: 0
rx-frame-high: 0
tx-usecs-high: 0
tx-frame-high: 0

NIC statistics:
     rx_bytes: 1501719289640
     rx_error_bytes: 0
     tx_bytes: 4654179094291
     tx_error_bytes: 0
     rx_ucast_packets: 15253610508
     rx_mcast_packets: 2108112
     rx_bcast_packets: 1136240
     tx_ucast_packets: 15438361249
     tx_mcast_packets: 40135
     tx_bcast_packets: 1721
     tx_mac_errors: 0
     tx_carrier_errors: 0
     rx_crc_errors: 0
     rx_align_errors: 0
     tx_single_collisions: 0
     tx_multi_collisions: 0
     tx_deferred: 0
     tx_excess_collisions: 0
     tx_late_collisions: 0
     tx_total_collisions: 0
     rx_fragments: 0
     rx_jabbers: 0
     rx_undersize_packets: 0
     rx_oversize_packets: 0
     rx_64_byte_packets: 92376678
     rx_65_to_127_byte_packets: 1183040190
     rx_128_to_255_byte_packets: 788176623
     rx_256_to_511_byte_packets: 126838328
     rx_512_to_1023_byte_packets: 168170816
     rx_1024_to_1522_byte_packets: 13350337
     rx_1523_to_9022_byte_packets: 0
     tx_64_byte_packets: 60806588
     tx_65_to_127_byte_packets: 1955234150
     tx_128_to_255_byte_packets: 2806601346
     tx_256_to_511_byte_packets: 154015585
     tx_512_to_1023_byte_packets: 1466206531
     tx_1024_to_1522_byte_packets: 405928513
     tx_1523_to_9022_byte_packets: 0
     rx_xon_frames: 0
     rx_xoff_frames: 0
     tx_xon_frames: 150648
     tx_xoff_frames: 173552
     rx_mac_ctrl_frames: 0
     rx_filtered_packets: 1
     rx_ftq_discards: 0
     rx_discards: 0
     rx_fw_discards: 19605427
sysctl linecount: 504
sysctl hash: 4626e3788c72e091487afe1e3a7cfd32278ab07d -
____________________
hosthash: fc76bb3ee1ff580c6aba0d685713bb4145bd5fe3 -

Linux 2.6.18-308.16.1.el5 #1 SMP Tue Sep 18 07:21:07 EDT 2012 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
IBM System x3550 -[7978AC1]-
bnx2: Broadcom NetXtreme II Gigabit Ethernet Driver bnx2 v2.1.11 (July 20, 2011)
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eth1: Broadcom NetXtreme II BCM5708 1000Base-T (B2) PCI-X 64-bit 133MHz found at mem ce000000, IRQ 177, node addr 001a649dc68c
cnic: Broadcom NetXtreme II CNIC Driver cnic v2.5.7 (July 20, 2011)
Broadcom NetXtreme II iSCSI Driver bnx2i v2.7.0.3 (Aug 04, 2011)
processor   : 0
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Linux 2.6.18-308.16.1.el5 #1 SMP Tue Sep 18 07:21:07 EDT 2012 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
IBM System x3550 -[7978EHU]-
bnx2: Broadcom NetXtreme II Gigabit Ethernet Driver bnx2 v2.1.11 (July 20, 2011)
eth0: Broadcom NetXtreme II BCM5708 1000Base-T (B2) PCI-X 64-bit 133MHz found at mem c8000000, IRQ 90, node addr 00215e3f1ec4
eth1: Broadcom NetXtreme II BCM5708 1000Base-T (B2) PCI-X 64-bit 133MHz found at mem ce000000, IRQ 177, node addr 00215e3f1ec6
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sysctl linecount: 504
sysctl hash: 4626e3788c72e091487afe1e3a7cfd32278ab07d -
linux  networking  domain-name-system  bind  ethtool 
— Andrew B
fonte
1
Há uma relação desagradável de longa data entre a Broadcom NIC e a RHEL5. A maioria deles foi corrigida no RHEL5.5. Vou ver se há algum erro na série kernel-2.6.18-308. Aliás, acho que esse é um problema da NIC, pois os pacotes são perdidos no nível do firmware. Veja o número de descarte de firmware.
— Soham Chakraborty
1
Eu só quero dizer que é a pergunta mais bem escrita que eu já vi no SF há meses. Excelente trabalho.

Respostas:

3

Quer saber se a caixa é da Dell? Há um problema conhecido com o driver e os chipsets bnx2i fornecidos pela Dell. O resultado são pacotes descartados aleatoriamente sob forte carga de rede. Parece lógico que os buffers de anel ajustados possam acioná-lo, se este for o caso.

Acredito que a Dell oferece sua própria versão do driver como uma correção. A outra correção é fazer algo assim no modprobe.conf:

opções bnx2i disable_msi = 1

Não pode machucar tentar, de qualquer maneira. E x2 o que o kce disse. Uma das melhores perguntas escritas que eu já vi aqui.

— J Adams
fonte
Ops! Você tem um bom olho, eu não mencionei o chassi do hardware ou os modprobe.confdetalhes. Estes são todos os servidores IBM System x3550 e eu atualizei a pergunta para refletir isso. Eu esperava encontrar uma diferença no modprobe com optionsbase na sua sugestão, mas sem sorte lá. Nenhuma, apenas aliases para eth0 e eth1 para bnx2. Eu verifiquei /etc/modules.d/também.
— Andrew B
Estou mais familiarizado com o problema bnx2 / Dell (da experiência mais dolorosa), mas como alguém sugeriu acima, o problema pode não ser específico da Dell. Ainda vale a pena tentar desligar o msi do driver. O fato de os pacotes descartados estarem na interface com buffers maiores parece muito com o bug que descrevi, é atraente.
— J Adams
Uma consulta com um colega de trabalho tem esse som promissor, eu o informarei.
— Andrew B
disable msi, descarregar e recarregar o módulo e reteste, bnx2 modinfo deve mostrar: parm: disable_msi: Desativar mensagem Signaled interrupção (MSI) (int)
— dmourati
Um rápido google sugere que o problema do bnx2 não se limitava à Dell, e vejo que a IBM também oferece o driver do fabricante para download. Seguir as instruções do dmourati seria uma maneira rápida de eliminar o driver como a fonte do problema.
— J Adams
1

Mesmo se você tiver certeza de que possui uma lista completa de VIPs do balanceador de carga para seus servidores, execute uma captura de pacote de qualquer maneira. Só porque sua máquina não responde ao ARP para obter um endereço IP, não significa que pacotes falsos não possam ser enviados a ele. Verifique se o tráfego enviado para seus endereços MAC está correspondendo aos endereços IP configurados.

Aprecio o tempo que as pessoas colocam nessa questão, mas minha própria diligência estava faltando aqui. Em retrospectiva, eu precisava criar um filtro PCAP como este:

tcpdump -i eth0 -n 'ether dst aa:bb:cc:dd:ee:ff and not (dst host 1.2.3.4 or dst host 5.6.7.8 or...)'

Onde:

aa:bb:cc:dd:ee:ff = HW addr of eth0
1.2.3.4, 5.6.7.8  = list of destination addresses that traffic is expected on

Havia um número de VIPs do balanceador de carga que não foram fornecidos a mim (eu não controlo o LB) e eles estavam passando o tráfego na porta TCP 53 de maneiras que resultariam em descartes de RX. O volume de tráfego nesses IPs herdados era tão baixo que não era provável que fosse notado por um tráfego de administrador na rede.

— Andrew B
fonte
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