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虹科干货 | 如何使用nProbe Cento构建100 Gbit NetFlow 传感器

02/19 11:34
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本文是一份全面的指南,解释了如何使用nProbe Cento构建一个高效的100 Gbit NetFlow传感器。旨在帮助大家充分利用NetFlow技术,以监控和分析高速网络流量。

简介:

文章详细介绍了使用 nProbe Cento 构建 100 Gbit NetFlow 传感器的过程,包括硬件选择、软件配置和性能优化。它详细解释了选择合适的网络适配器CPU、内存和存储的重要性,并提供了关于如何配置 nProbe Cento 以最大化网络监控和分析效率的实用指南。

当需要监控分布式网络,了解流经上行链路或关键网段的网络流量时,NetFlow等技术通常是最佳选择。

nProbe Pro/Enterprise和nProbe Cento是软件探针,可用于构建多功能传感器,以多种不同格式输出流量信息,包括NetFlow v5/v9/IPFIX、Kafka、Elasticsearch、ClickHouse、MySQL、CSV文件等。nProbe Pro/Enterprise专为低/中速率(1/10 Gbps)而设计,而 nProbe Cento则专为高速运行而设计(如今我们认为 100 Gbit 已是高速链路)。

通过将nProbe Cento与 ntopng相结合,可以为100 Gbit分布式网络构建一个完全成熟的网络监控解决方案,提供全面的可视性。

想要高速使用nProbe Cento的用户经常向我们提出的一个问题是:"我需要什么样的硬件才能处理100 Gbps的全速率?我们希望通过这篇文章提供一些硬件选择指南。

一、网络适配器

在高速运行n2disk时,必须使用像Napatech或Silicom/Fiberblaze这样能在分段模式下运行的FPGA适配器才能获得最佳转储性能,而nProbe Cento则不需要昂贵的适配器。

100 Gbit探头可以使用低于1千美元的ASIC适配器。这里必须支持的是对称RSS。RSS用于通过多个数据流将流量负载分散到多个CPU内核上,将物理接口分割成多个逻辑接口,根据数据包头计算的哈希函数分配流量。使用RSS进行扩展,并结合PF_RING ZC(零拷贝)驱动程序提供最大捕获性能,可确保在处理流量时在100 Gbit全速下不丢失数据包。

因此,建议在100 Gbit时与nProbe Cento结合使用的适配器包括

  • NVIDIA/Mellanox ConnectX 5/6
  • Intel E810

二、CPU

各种CPU有不同的频率、内核数量、缓存大小、缓存级别、指令集等。不过,根据我们的经验来讲,现代CPU(例如Xeon Gold 6346 3 Ghz或AMD EPYC 9124)的每个CPU内核通常能够处理超过10 Mpps(每秒百万数据包)。考虑到互联网数据包的平均大小,10 Gbit链路通常有13 Mpps。最坏的情况下,10 Gbit链路的数据包速度也可达14.88 Mpps。

这意味着,在最坏的情况下,要处理100 Gbps的速度,我们需要一个至少有16个内核、主频为3 Ghz的CPU。对于频率较高且高速缓存较大的CPU来说,较少的内核也足够了。

例如,如果我们要构建基于英特尔的系统,我们可以使用Xeon Gold 6326或6346或更高版本。如果要构建基于AMD的系统,我们可以使用AMD EPYC 9124或更高版本。

三、内存

实现最佳性能的内存配置主要取决于CPU本身:

  • 模块数量:应与CPU支持的内存通道数量相匹配(请查看CPU的规格说明)
  • Intel Xeon Gold目前支持8个内存通道
  • AMD EPYC的大多数型号支持12个内存通道
  • 速度:选择CPU支持的较高速度(请查看CPU规格说明)
  • 容量:考虑到每个模块的最小容量(816GB),通常选择较小的可用容量即可(8x 8GB = 64GB)。

四、存储

许多朋友担心存储问题,但是其实在运行nProbe Cento时,存储空间其实并不重要,因为当使用NetFlow、ZMQ、Kafka或CSV以外的其他导出格式(实际上是写入本地磁盘)将数据导出到外部收集器时,并不会占用磁盘空间。这意味着一个小型磁盘,或一个RAID1双磁盘阵列(如果需要对系统磁盘进行数据恢复)就已足够。

五、软件配置

nProbe Cento的配置非常简单。向命令行(或配置文件)提供的实际选项可能会因工作模式和导出格式的不同而有所变化,但在捕获方面却非常简单。大家需要注意两个主要选项:接口配置(i)和CPU亲和性(processingcores)。

1、如果使用的是英特尔适配器,并且配置了带RSS的ZC驱动程序,那么只需指定RSS接口即可,如下所示(plain text):

cento -i zc:eth1@0 -i zc:eth1@1 -i zc:eth1@2 -i zc:eth1@3 ...

2、我们还可以使用快捷方式来实现这一功能,尤其是在运行16个以上RSS流时非常方便(plain text):

cento -i zc:eth1@[0-15]

3、如果你使用的瑟吉欧NVIDIA/Mellanox适配器,则可以使用类似的语法(plain text):

cento -i mlx:mlx5_0@[0-15]

此时,我们只需添加CPU亲和配置,以确保nProbe Cento通过为每个内核绑定一个线程来使用所有可用内核(提供最大的可扩展性和整体性能)。

cento -i mlx:mlx5_0@[0-15] --processing-cores 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15

现在,你只需添加控制导出格式的选项。

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