tcconfigを使って、ネットワークの帯域制限や遅延を再現する方法

はじめに

　tcconfigを使ってネットワーク帯域制限や遅延をソフト的に再現する方法。デバッグなどに役立つ。tcやtrickleを使う方法もあるが、tcconfigが簡単で扱いやすいためおすすめ。

動作確認環境

• Ubuntu 22.04

インストール方法

　pipをインストールしていない場合は先にインストールしておく。 下記コマンドでtcconfigをインストールする。

pip install tcconfig

使い方

　各種コマンドの後に、NICデバイス名とオプションを指定する。

設定 (tcset)

　tcsetコマンドを使う。

tcset {nic_device}

帯域制限 (--rate)

例：eth0 帯域1Mbps (アップロードのみ)

tcset eth0 --rate 1Mbps

例：eth0 帯域1Mbps (アップロード+ダウンロード)

tcset eth0 --rate 1Mbps --direction incoming

Dockerコンテナ内で、ダウンロード制限するにはコンテナ起動時に以下の設定が必要。

sudo docker run --rm -it --cap-add NET_ADMIN --net=host -v /lib/modules:/lib/modules:ro tc 

詳細は、こちらの記事を参照。

デフォルト状態でコンテナを起動した場合、以下のエラーでダウンロードの帯域制限ができない。

[ERROR] modprobe: FATAL: Module ifb not found in directory /lib/modules/x.x.x-xx-generic

遅延 (--delay)

例：eth0 遅延500ms ジッター100ms(正規分布)

tcset eth0 --delay 500ms --delay-distro 100 --delay-distribution normal

• --delay-distro
  • 遅延の揺らぎ(ジッター)
• --delay-distribution
  • 遅延の分布
    • normal: 正規分布

パケットロス (--loss)

例：eth0 パケットロス10%

tcset eth0 --loss 10

パケット順番入れ替え (--reordering)

例：eth0 パケット順序入れ替え10%

tcset eth0 --reordering 10

設定例

• NIC: eth0
• 帯域：500Kbps (アップロードのみ)
• 遅延：800ms
• 正規分布:50ms
• パケットロス：10%
• パケット順序入れ替え：10%

tcset eth0 --rate 500Kbps --delay 800ms --delay-distro 50 --delay-distribution normal --loss 10 --reordering 10

設定内容の確認 (tcshow)

tcshow {nic_device}

例：eth0

tcshow eth0

結果は、json形式で出力される。

{
    "eth0": {
        "outgoing": {
            "protocol=ip": {
                "filter_id": "800::800",
                "delay": "800.0ms",
                "loss": "10%",
                "reorder": "10%",
                "rate": "500Kbps"
            }
        },
        "incoming": {}
    }
}

解除 (tcdel)

tcdel {nic_device}

全て解除 (--all)

例：eth0 全て解除

tcdel eth0 --all

まとめ

　tcconfigコマンドで、ネットワーク評価のために、帯域制御、遅延などを再現することができた。ネットワーク負荷の評価を疑似的に再現できるのでデバッグ時などに使える。

参考