docs/report/dpdk_performance_tests/overview.rst

   1 Overview
   2 ========
   3
   4 For description of physical testbeds used for DPDK performance tests
   5 please refer to :ref:`tested_physical_topologies`.
   6
   7 Logical Topologies
   8 ------------------
   9
  10 CSIT DPDK performance tests are executed on physical testbeds described
  11 in :ref:`tested_physical_topologies`. Based on the packet path through
  12 server SUTs, one distinct logical topology type is used for DPDK DUT
  13 data plane testing: NIC-to-NIC switching topology.
  14
  15 NIC-to-NIC Switching
  16 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  17
  18 The simplest logical topology for software data plane application like
  19 DPDK is NIC-to-NIC switching. Tested topologies for 2-Node and 3-Node
  20 testbeds are shown in figures below.
  21
  22 .. only:: latex
  23
  24     .. raw:: latex
  25
  26         \begin{figure}[H]
  27             \centering
  28                 \graphicspath{{../_tmp/src/vpp_performance_tests/}}
  29                 \includegraphics[width=0.90\textwidth]{logical-2n-nic2nic}
  30                 \label{fig:logical-2n-nic2nic}
  31         \end{figure}
  32
  33 .. only:: html
  34
  35     .. figure:: ../vpp_performance_tests/logical-2n-nic2nic.svg
  36         :alt: logical-2n-nic2nic
  37         :align: center
  38
  39
  40 .. only:: latex
  41
  42     .. raw:: latex
  43
  44         \begin{figure}[H]
  45             \centering
  46                 \graphicspath{{../_tmp/src/vpp_performance_tests/}}
  47                 \includegraphics[width=0.90\textwidth]{logical-3n-nic2nic}
  48                 \label{fig:logical-3n-nic2nic}
  49         \end{figure}
  50
  51 .. only:: html
  52
  53     .. figure:: ../vpp_performance_tests/logical-3n-nic2nic.svg
  54         :alt: logical-3n-nic2nic
  55         :align: center
  56
  57 Server Systems Under Test (SUT) run DPDK Testpmd or L3fwd application in
  58 Linux user-mode as a Device Under Test (DUT). Server Traffic Generator
  59 (TG) runs T-Rex application. Physical connectivity between SUTs and TG
  60 is provided using different drivers and NIC models that need to be
  61 tested for performance (packet/bandwidth throughput and latency).
  62
  63 From SUT and DUT perspectives, all performance tests involve forwarding
  64 packets between two physical Ethernet ports (10GE, 25GE, 40GE, 100GE).
  65 In most cases both physical ports on SUT are located on the same
  66 NIC. The only exceptions are link bonding and 100GE tests. In the latter
  67 case only one port per NIC can be driven at linerate due to PCIe Gen3
  68 x16 slot bandwidth limiations. 100GE NICs are not supported in PCIe Gen3
  69 x8 slots.
  70
  71 Note that reported DPDK DUT performance results are specific to the SUTs
  72 tested. SUTs with other processors than the ones used in FD.io lab are
  73 likely to yield different results. A good rule of thumb, that can be
  74 applied to estimate DPDK packet thoughput for NIC-to-NIC switching
  75 topology, is to expect the forwarding performance to be proportional to
  76 processor core frequency for the same processor architecture, assuming
  77 processor is the only limiting factor and all other SUT parameters are
  78 equivalent to FD.io CSIT environment.
  79
  80 Performance Tests Coverage
  81 --------------------------
  82
  83 Performance tests measure following metrics for tested DPDK DUT
  84 topologies and configurations:
  85
  86 - Packet Throughput: measured in accordance with :rfc:`2544`, using
  87   FD.io CSIT Multiple Loss Ratio search (MLRsearch), an optimized binary
  88   search algorithm, producing throughput at different Packet Loss Ratio
  89   (PLR) values:
  90
  91   - Non Drop Rate (NDR): packet throughput at PLR=0%.
  92   - Partial Drop Rate (PDR): packet throughput at PLR=0.5%.
  93
  94 - One-Way Packet Latency: measured at different offered packet loads:
  95
  96   - 100% of discovered NDR throughput.
  97   - 100% of discovered PDR throughput.
  98
  99 - Maximum Receive Rate (MRR): measured packet forwarding rate under the
 100   maximum load offered by traffic generator over a set trial duration,
 101   regardless of packet loss. Maximum load for specified Ethernet frame
 102   size is set to the bi-directional link rate.
 103
 104 |csit-release| includes following DPDK Testpmd and L3fwd data plane
 105 functionality performance tested across a range of NIC drivers and NIC
 106 models:
 107
 108 +-----------------------+----------------------------------------------+
 109 | Functionality         | Description                                  |
 110 +=======================+==============================================+
 111 | L2IntLoop             | L2 Interface Loop forwarding all Ethernet    |
 112 |                       | frames between two Interfaces.               |
 113 +-----------------------+----------------------------------------------+
 114 | IPv4 Routed           | Longest Prefix Match (LPM) L3 IPv4           |
 115 | Forwarding            | forwarding of Ethernet frames between two    |
 116 |                       | Interfaces, with two /8 prefixes in lookup   |
 117 |                       | table.                                       |
 118 +-----------------------+----------------------------------------------+