Report: add geneve to perf release notes
[csit.git] / docs / report / vpp_performance_tests / overview.rst
index 98a4d06..9647ede 100644 (file)
 Overview
 ========
 
-Tested Physical Topologies
---------------------------
+VPP performance test results are reported for a range of processors.
+For description of physical testbeds used for VPP performance tests
+please refer to :ref:`tested_physical_topologies`.
 
-CSIT VPP performance tests are executed on physical baremetal servers hosted by
-LF FD.io project. Testbed physical topology is shown in the figure below.
-
-::
-
-    +------------------------+           +------------------------+
-    |                        |           |                        |
-    |  +------------------+  |           |  +------------------+  |
-    |  |                  |  |           |  |                  |  |
-    |  |                  <----------------->                  |  |
-    |  |       DUT1       |  |           |  |       DUT2       |  |
-    |  +--^---------------+  |           |  +---------------^--+  |
-    |     |                  |           |                  |     |
-    |     |            SUT1  |           |  SUT2            |     |
-    +------------------------+           +------------------^-----+
-          |                                                 |
-          |                                                 |
-          |                  +-----------+                  |
-          |                  |           |                  |
-          +------------------>    TG     <------------------+
-                             |           |
-                             +-----------+
-
-SUT1 and SUT2 are two System Under Test servers (Cisco UCS C240, each with two
-Intel XEON CPUs), TG is a Traffic Generator (TG, another Cisco UCS C240, with
-two Intel XEON CPUs). SUTs run VPP SW application in Linux user-mode as a
-Device Under Test (DUT). TG runs TRex SW application as a packet Traffic
-Generator. Physical connectivity between SUTs and to TG is provided using
-different NIC models that need to be tested for performance. Currently
-installed and tested NIC models include:
-
-#. 2port10GE X520-DA2 Intel.
-#. 2port10GE X710 Intel.
-#. 2port10GE VIC1227 Cisco.
-#. 2port40GE VIC1385 Cisco.
-#. 2port40GE XL710 Intel.
-
-From SUT and DUT perspective, all performance tests involve forwarding packets
-between two physical Ethernet ports (10GE or 40GE). Due to the number of
-listed NIC models tested and available PCI slot capacity in SUT servers, in
-all of the above cases both physical ports are located on the same NIC. In
-some test cases this results in measured packet throughput being limited not
-by VPP DUT but by either the physical interface or the NIC capacity.
-
-Going forward CSIT project will be looking to add more hardware into FD.io
-performance labs to address larger scale multi-interface and multi-NIC
-performance testing scenarios.
-
-For test cases that require DUT (VPP) to communicate with
-VirtualMachines(VMs)/LinuxContainers(LXCs) over vhost-user/memif
-interfaces, N of VM/LXC instances are created on SUT1 and SUT2. For N=1
-DUT forwards packets between vhost/memif and physical interfaces. For
-N>1 DUT a logical service chain forwarding topology is created on DUT by
-applying L2 or IPv4/IPv6 configuration depending on the test suite. DUT
-test topology with N VM/LXC instances is shown in the figure below
-including applicable packet flow thru the DUTs and VMs/LXCs (marked in
-the figure with ``***``).
-
-::
-
-    +-------------------------+           +-------------------------+
-    | +---------+ +---------+ |           | +---------+ +---------+ |
-    | |VM/LXC[1]| |VM/LXC[N]| |           | |VM/LXC[1]| |VM/LXC[N]| |
-    | |  *****  | |  *****  | |           | |  *****  | |  *****  | |
-    | +--^---^--+ +--^---^--+ |           | +--^---^--+ +--^---^--+ |
-    |   *|   |*     *|   |*   |           |   *|   |*     *|   |*   |
-    | +--v---v-------v---v--+ |           | +--v---v-------v---v--+ |
-    | |  *   *       *   *  |*|***********|*|  *   *       *   *  | |
-    | |  *   *********   ***<-|-----------|->***   *********   *  | |
-    | |  *    DUT1          | |           | |       DUT2       *  | |
-    | +--^------------------+ |           | +------------------^--+ |
-    |   *|                    |           |                    |*   |
-    |   *|            SUT1    |           |  SUT2              |*   |
-    +-------------------------+           +-------------------------+
-        *|                                                     |*
-        *|                                                     |*
-        *|                    +-----------+                    |*
-        *|                    |           |                    |*
-        *+-------------------->    TG     <--------------------+*
-        **********************|           |**********************
-                              +-----------+
-
-For VM/LXC tests, packets are switched by DUT multiple times: twice for
-a single VM/LXC, three times for two VMs/LXCs, N+1 times for N VMs/LXCs.
-Hence the external throughput rates measured by TG and listed in this
-report must be multiplied by (N+1) to represent the actual DUT aggregate
-packet forwarding rate.
-
-Note that reported DUT (VPP) performance results are specific to the
-SUTs tested. Current LF FD.io SUTs are based on Intel XEON E5-2699v3
-2.3GHz CPUs. SUTs with other CPUs are likely to yield different results.
-A good rule of thumb, that can be applied to estimate VPP packet
-thoughput for Phy-to-Phy (NIC-to-NIC, PCI-to-PCI) topology, is to expect
-the forwarding performance to be proportional to CPU core frequency,
-assuming CPU is the only limiting factor and all other SUT parameters
-equivalent to FD.io CSIT environment. The same rule of thumb can be also
-applied for Phy-to-VM/LXC-to-Phy (NIC-to-VM/LXC-to-NIC) topology, but
-due to much higher dependency on intensive memory operations and
-sensitivity to Linux kernel scheduler settings and behaviour, this
-estimation may not always yield good enough accuracy.
-
-For detailed LF FD.io test bed specification and physical topology
-please refer to
-`LF FD.io CSIT testbed wiki page <https://wiki.fd.io/view/CSIT/CSIT_LF_testbed>`_.
+.. _tested_logical_topologies:
 
-Performance Tests Coverage
---------------------------
+Logical Topologies
+------------------
 
-Performance tests are split into two main categories:
-
-- Throughput discovery - discovery of packet forwarding rate using binary search
-  in accordance to RFC2544.
-
-  - NDR - discovery of Non Drop Rate packet throughput, at zero packet loss;
-    followed by one-way packet latency measurements at 10%, 50% and 100% of
-    discovered NDR throughput.
-  - PDR - discovery of Partial Drop Rate, with specified non-zero packet loss
-    currently set to 0.5%; followed by one-way packet latency measurements at
-    100% of discovered PDR throughput.
-
-- Throughput verification - verification of packet forwarding rate against
-  previously discovered throughput rate. These tests are currently done against
-  0.9 of reference NDR, with reference rates updated periodically.
-
-CSIT |release| includes following performance test suites, listed per NIC type:
-
-- 2port10GE X520-DA2 Intel
-
-  - **L2XC** - L2 Cross-Connect switched-forwarding of untagged, dot1q, dot1ad
-    VLAN tagged Ethernet frames.
-  - **L2BD** - L2 Bridge-Domain switched-forwarding of untagged Ethernet frames
-    with MAC learning; disabled MAC learning i.e. static MAC tests to be added.
-  - **IPv4** - IPv4 routed-forwarding.
-  - **IPv6** - IPv6 routed-forwarding.
-  - **IPv4 Scale** - IPv4 routed-forwarding with 20k, 200k and 2M FIB entries.
-  - **IPv6 Scale** - IPv6 routed-forwarding with 20k, 200k and 2M FIB entries.
-  - **VMs with vhost-user** - virtual topologies with 1 VM and service chains
-    of 2 VMs using vhost-user interfaces, with VPP forwarding modes incl. L2
-    Cross-Connect, L2 Bridge-Domain, VXLAN with L2BD, IPv4 routed-forwarding.
-  - **COP** - IPv4 and IPv6 routed-forwarding with COP address security.
-  - **iACL** - IPv4 and IPv6 routed-forwarding with iACL address security.
-  - **LISP** - LISP overlay tunneling for IPv4-over-IPv4, IPv6-over-IPv4,
-    IPv6-over-IPv6, IPv4-over-IPv6 in IPv4 and IPv6 routed-forwarding modes.
-  - **VXLAN** - VXLAN overlay tunnelling integration with L2XC and L2BD.
-  - **QoS Policer** - ingress packet rate measuring, marking and limiting
-    (IPv4).
-  - **CGNAT** - Carrier Grade Network Address Translation tests with varying
-    number of users and ports per user.
-
-- 2port40GE XL710 Intel
-
-  - **L2XC** - L2 Cross-Connect switched-forwarding of untagged Ethernet frames.
-  - **L2BD** - L2 Bridge-Domain switched-forwarding of untagged Ethernet frames
-    with MAC learning.
-  - **IPv4** - IPv4 routed-forwarding.
-  - **IPv6** - IPv6 routed-forwarding.
-  - **VMs with vhost-user** - virtual topologies with 1 VM and service chains
-    of 2 VMs using vhost-user interfaces, with VPP forwarding modes incl. L2
-    Cross-Connect, L2 Bridge-Domain, VXLAN with L2BD, IPv4 routed-forwarding.
-  - **IPSec** - IPSec encryption with AES-GCM, CBC-SHA1 ciphers, in combination
-    with IPv4 routed-forwarding.
-  - **IPSec+LISP** - IPSec encryption with CBC-SHA1 ciphers, in combination
-    with LISP-GPE overlay tunneling for IPv4-over-IPv4.
-
-- 2port10GE X710 Intel
-
-  - **L2BD** - L2 Bridge-Domain switched-forwarding of untagged Ethernet frames
-    with MAC learning.
-  - **VMs with vhost-user** - virtual topologies with 1 VM using vhost-user
-    interfaces, with VPP forwarding modes incl. L2 Bridge-Domain.
-
-- 2port10GE VIC1227 Cisco
-
-  - **L2BD** - L2 Bridge-Domain switched-forwarding of untagged Ethernet frames
-    with MAC learning.
-
-- 2port40GE VIC1385 Cisco
-
-  - **L2BD** - L2 Bridge-Domain switched-forwarding of untagged Ethernet frames
-     with MAC learning.
+CSIT VPP performance tests are executed on physical testbeds described
+in :ref:`tested_physical_topologies`. Based on the packet path thru
+server SUTs, three distinct logical topology types are used for VPP DUT
+data plane testing:
 
-Execution of performance tests takes time, especially the throughput
-discovery tests. Due to limited HW testbed resources available within
-FD.io labs hosted by Linux Foundation, the number of tests for NICs
-other than X520 (a.k.a. Niantic) has been limited to few baseline tests.
-CSIT team expect the HW testbed resources to grow over time, so that
-complete set of performance tests can be regularly and(or) continuously
-executed against all models of hardware present in FD.io labs.
+#. NIC-to-NIC switching topologies.
+#. VM service switching topologies.
+#. Container service switching topologies.
 
-Performance Tests Naming
-------------------------
+NIC-to-NIC Switching
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-CSIT |release| follows a common structured naming convention for all
-performance and system functional tests, introduced in CSIT |release-1|.
+The simplest logical topology for software data plane application like
+VPP is NIC-to-NIC switching. Tested topologies for 2-Node and 3-Node
+testbeds are shown in figures below.
 
-The naming should be intuitive for majority of the tests. Complete
-description of CSIT test naming convention is provided on `CSIT test naming wiki
-<https://wiki.fd.io/view/CSIT/csit-test-naming>`_.
+.. only:: latex
+
+    .. raw:: latex
+
+        \begin{figure}[H]
+            \centering
+                \graphicspath{{../_tmp/src/vpp_performance_tests/}}
+                \includegraphics[width=0.90\textwidth]{logical-2n-nic2nic}
+                \label{fig:logical-2n-nic2nic}
+        \end{figure}
+
+.. only:: html
+
+    .. figure:: logical-2n-nic2nic.svg
+        :alt: logical-2n-nic2nic
+        :align: center
+
+
+.. only:: latex
+
+    .. raw:: latex
+
+        \begin{figure}[H]
+            \centering
+                \graphicspath{{../_tmp/src/vpp_performance_tests/}}
+                \includegraphics[width=0.90\textwidth]{logical-3n-nic2nic}
+                \label{fig:logical-3n-nic2nic}
+        \end{figure}
+
+.. only:: html
+
+    .. figure:: logical-3n-nic2nic.svg
+        :alt: logical-3n-nic2nic
+        :align: center
+
+Server Systems Under Test (SUT) run VPP application in Linux user-mode
+as a Device Under Test (DUT). Server Traffic Generator (TG) runs T-Rex
+application. Physical connectivity between SUTs and TG is provided using
+different drivers and NIC models that need to be tested for performance
+(packet/bandwidth throughput and latency).
+
+From SUT and DUT perspectives, all performance tests involve forwarding
+packets between two (or more) physical Ethernet ports (10GE, 25GE, 40GE,
+100GE). In most cases both physical ports on SUT are located on the same
+NIC. The only exceptions are link bonding and 100GE tests. In the latter
+case only one port per NIC can be driven at linerate due to PCIe Gen3
+x16 slot bandwidth limiations. 100GE NICs are not supported in PCIe Gen3
+x8 slots.
+
+Note that reported VPP DUT performance results are specific to the SUTs
+tested. SUTs with other processors than the ones used in FD.io lab are
+likely to yield different results. A good rule of thumb, that can be
+applied to estimate VPP packet thoughput for NIC-to-NIC switching
+topology, is to expect the forwarding performance to be proportional to
+processor core frequency for the same processor architecture, assuming
+processor is the only limiting factor and all other SUT parameters are
+equivalent to FD.io CSIT environment.
+
+VM Service Switching
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+VM service switching topology test cases require VPP DUT to communicate
+with Virtual Machines (VMs) over vhost-user virtual interfaces.
+
+Two types of VM service topologies are tested in |csit-release|:
+
+#. "Parallel" topology with packets flowing within SUT from NIC(s) via
+   VPP DUT to VM, back to VPP DUT, then out thru NIC(s).
+
+#. "Chained" topology (a.k.a. "Snake") with packets flowing within SUT
+   from NIC(s) via VPP DUT to VM, back to VPP DUT, then to the next VM,
+   back to VPP DUT and so on and so forth until the last VM in a chain,
+   then back to VPP DUT and out thru NIC(s).
+
+For each of the above topologies, VPP DUT is tested in a range of L2
+or IPv4/IPv6 configurations depending on the test suite. Sample VPP DUT
+"Chained" VM service topologies for 2-Node and 3-Node testbeds with each
+SUT running N of VM instances is shown in the figures below.
+
+.. only:: latex
+
+    .. raw:: latex
+
+        \begin{figure}[H]
+            \centering
+                \graphicspath{{../_tmp/src/vpp_performance_tests/}}
+                \includegraphics[width=0.90\textwidth]{logical-2n-vm-vhost}
+                \label{fig:logical-2n-vm-vhost}
+        \end{figure}
 
-Methodology: Multi-Core and Multi-Threading
--------------------------------------------
-
-**Intel Hyper-Threading** - CSIT |release| performance tests are
-executed with SUT servers' Intel XEON processors configured in Intel
-Hyper-Threading Disabled mode (BIOS setting). This is the simplest
-configuration used to establish baseline single-thread single-core
-application packet processing and forwarding performance. Subsequent
-releases of CSIT will add performance tests with Intel Hyper-Threading
-Enabled (requires BIOS settings change and hard reboot of server).
-
-**Multi-core Tests** - CSIT |release| multi-core tests are executed in
-the following VPP thread and core configurations:
-
-#. 1t1c - 1 VPP worker thread on 1 CPU physical core.
-#. 2t2c - 2 VPP worker threads on 2 CPU physical cores.
-
-VPP worker threads are the data plane threads. VPP control thread is
-running on a separate non-isolated core together with other Linux
-processes. Note that in quite a few test cases running VPP workers on 2
-physical cores hits the tested NIC I/O bandwidth or packets-per-second
-limit.
-
-Methodology: Packet Throughput
-------------------------------
-
-Following values are measured and reported for packet throughput tests:
-
-- NDR binary search per RFC2544:
-
-  - Packet rate: "RATE: <aggregate packet rate in packets-per-second> pps
-    (2x <per direction packets-per-second>)"
-  - Aggregate bandwidth: "BANDWIDTH: <aggregate bandwidth in Gigabits per
-    second> Gbps (untagged)"
-
-- PDR binary search per RFC2544:
-
-  - Packet rate: "RATE: <aggregate packet rate in packets-per-second> pps (2x
-    <per direction packets-per-second>)"
-  - Aggregate bandwidth: "BANDWIDTH: <aggregate bandwidth in Gigabits per
-    second> Gbps (untagged)"
-  - Packet loss tolerance: "LOSS_ACCEPTANCE <accepted percentage of packets
-    lost at PDR rate>""
-
-- NDR and PDR are measured for the following L2 frame sizes:
-
-  - IPv4: 64B, IMIX_v4_1 (28x64B,16x570B,4x1518B), 1518B, 9000B.
-  - IPv6: 78B, 1518B, 9000B.
-
-All rates are reported from external Traffic Generator perspective.
-
-Methodology: Packet Latency
----------------------------
-
-TRex Traffic Generator (TG) is used for measuring latency of VPP DUTs. Reported
-latency values are measured using following methodology:
-
-- Latency tests are performed at 10%, 50% of discovered NDR rate (non drop rate)
-  for each NDR throughput test and packet size (except IMIX).
-- TG sends dedicated latency streams, one per direction, each at the rate of
-  10kpps at the prescribed packet size; these are sent in addition to the main
-  load streams.
-- TG reports min/avg/max latency values per stream direction, hence two sets
-  of latency values are reported per test case; future release of TRex is
-  expected to report latency percentiles.
-- Reported latency values are aggregate across two SUTs due to three node
-  topology used for all performance tests; for per SUT latency, reported value
-  should be divided by two.
-- 1usec is the measurement accuracy advertised by TRex TG for the setup used in
-  FD.io labs used by CSIT project.
-- TRex setup introduces an always-on error of about 2*2usec per latency flow -
-  additonal Tx/Rx interface latency induced by TRex SW writing and reading
-  packet timestamps on CPU cores without HW acceleration on NICs closer to the
-  interface line.
+.. only:: html
 
+    .. figure:: logical-2n-vm-vhost.svg
+        :alt: logical-2n-vm-vhost
+        :align: center
 
-Methodology: KVM VM vhost
--------------------------
-
-CSIT |release| introduced test environment configuration changes to KVM Qemu vhost-
-user tests in order to more representatively measure |vpp-release| performance
-in configurations with vhost-user interfaces and different Qemu settings.
-
-FD.io CSIT performance lab is testing VPP vhost with KVM VMs using following environment settings
-
-- Tests with varying Qemu virtio queue (a.k.a. vring) sizes:
-  [vr256] default 256 descriptors, [vr1024] 1024 descriptors to
-  optimize for packet throughput;
-
-- Tests with varying Linux CFS (Completely Fair Scheduler)
-  settings: [cfs] default settings, [cfsrr1] CFS RoundRobin(1)
-  policy applied to all data plane threads handling test packet
-  path including all VPP worker threads and all Qemu testpmd
-  poll-mode threads;
-
-- Resulting test cases are all combinations with [vr256,vr1024] and
-  [cfs,cfsrr1] settings;
-
-- Adjusted Linux kernel CFS scheduler policy for data plane threads used
-  in CSIT is documented in
-  `CSIT Performance Environment Tuning wiki <https://wiki.fd.io/view/CSIT/csit-perf-env-tuning-ubuntu1604>`_.
-  The purpose is to verify performance impact (NDR, PDR throughput) and
-  same test measurements repeatability, by making VPP and VM data plane
-  threads less susceptible to other Linux OS system tasks hijacking CPU
-  cores running those data plane threads.
-
-Methodology: LXC Container memif
---------------------------------
 
-CSIT |release| introduced new tests - VPP Memif virtual interface
-(shared memory interface) tests  interconnecting VPP instances over
-memif. VPP vswitch  instance runs in bare-metal user-mode handling Intel
-x520 NIC  10GbE interfaces and connecting over memif (Master side)
-virtual  interfaces to another instance of VPP running in bare-metal
-Linux  Container (LXC) with memif virtual interfaces (Slave side). LXC
-runs in a priviliged mode with VPP data plane worker threads  pinned to
-dedicated physical CPU cores per usual CSIT practice.  Both VPP run the
-same version of software. This test topology is  equivalent to existing
-tests with vhost-user and VMs.
+.. only:: latex
 
-Methodology: IPSec with Intel QAT HW cards
-------------------------------------------
+    .. raw:: latex
 
-VPP IPSec performance tests are using DPDK cryptodev device driver in
-combination with HW cryptodev devices - Intel QAT 8950 50G - present in
-LF FD.io physical testbeds. DPDK cryptodev can be used for all IPSec
-data plane functions supported by VPP.
+        \begin{figure}[H]
+            \centering
+                \graphicspath{{../_tmp/src/vpp_performance_tests/}}
+                \includegraphics[width=0.90\textwidth]{logical-3n-vm-vhost}
+                \label{fig:logical-3n-vm-vhost}
+        \end{figure}
 
-Currently CSIT |release| implements following IPSec test cases:
-
-- AES-GCM, CBC-SHA1 ciphers, in combination with IPv4 routed-forwarding
-  with Intel xl710 NIC.
-- CBC-SHA1 ciphers, in combination with LISP-GPE overlay tunneling for
-  IPv4-over-IPv4 with Intel xl710 NIC.
-
-Methodology: TRex Traffic Generator Usage
------------------------------------------
-
-The `TRex traffic generator <https://wiki.fd.io/view/TRex>`_ is used for all
-CSIT performance tests. TRex stateless mode is used to measure NDR and PDR
-throughputs using binary search (NDR and PDR discovery tests) and for quick
-checks of DUT performance against the reference NDRs (NDR check tests) for
-specific configuration.
+.. only:: html
 
-TRex is installed and run on the TG compute node. The typical procedure is:
-
-- If the TRex is not already installed on TG, it is installed in the
-  suite setup phase - see `TRex intallation`_.
-- TRex configuration is set in its configuration file
-  ::
-
-  /etc/trex_cfg.yaml
-
-- TRex is started in the background mode
-  ::
-
-  $ sh -c 'cd /opt/trex-core-2.25/scripts/ && sudo nohup ./t-rex-64 -i -c 7 --iom 0 > /dev/null 2>&1 &' > /dev/null
-
-- There are traffic streams dynamically prepared for each test. The traffic
-  is sent and the statistics obtained using trex_stl_lib.api.STLClient.
-
-**Measuring packet loss**
-
-- Create an instance of STLClient
-- Connect to the client
-- Add all streams
-- Clear statistics
-- Send the traffic for defined time
-- Get the statistics
+    .. figure:: logical-3n-vm-vhost.svg
+        :alt: logical-3n-vm-vhost
+        :align: center
 
-If there is a warm-up phase required, the traffic is sent also before test and
-the statistics are ignored.
+In "Chained" VM topologies, packets are switched by VPP DUT multiple
+times: twice for a single VM, three times for two VMs, N+1 times for N
+VMs. Hence the external throughput rates measured by TG and listed in
+this report must be multiplied by N+1 to represent the actual VPP DUT
+aggregate packet forwarding rate.
 
-**Measuring latency**
+For "Parallel" service topology packets are always switched twice by VPP
+DUT per service chain.
+
+Note that reported VPP DUT performance results are specific to the SUTs
+tested. SUTs with other processor than the ones used in FD.io lab are
+likely to yield different results. Similarly to NIC-to-NIC switching
+topology, here one can also expect the forwarding performance to be
+proportional to processor core frequency for the same processor
+architecture, assuming processor is the only limiting factor. However
+due to much higher dependency on intensive memory operations in VM
+service chained topologies and sensitivity to Linux scheduler settings
+and behaviour, this estimation may not always yield good enough
+accuracy.
 
-If measurement of latency is requested, two more packet streams are created (one
-for each direction) with TRex flow_stats parameter set to STLFlowLatencyStats. In
-that case, returned statistics will also include min/avg/max latency values.
+Container Service Switching
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+Container service switching topology test cases require VPP DUT to
+communicate with Containers (Ctrs) over memif virtual interfaces.
+
+Three types of VM service topologies are tested in |csit-release|:
+
+#. "Parallel" topology with packets flowing within SUT from NIC(s) via
+   VPP DUT to Container, back to VPP DUT, then out thru NIC(s).
+
+#. "Chained" topology (a.k.a. "Snake") with packets flowing within SUT
+   from NIC(s) via VPP DUT to Container, back to VPP DUT, then to the
+   next Container, back to VPP DUT and so on and so forth until the
+   last Container in a chain, then back to VPP DUT and out thru NIC(s).
+
+#. "Horizontal" topology with packets flowing within SUT from NIC(s) via
+   VPP DUT to Container, then via "horizontal" memif to the next
+   Container, and so on and so forth until the last Container, then
+   back to VPP DUT and out thru NIC(s).
+
+For each of the above topologies, VPP DUT is tested in a range of L2
+or IPv4/IPv6 configurations depending on the test suite. Sample VPP DUT
+"Chained" Container service topologies for 2-Node and 3-Node testbeds
+with each SUT running N of Container instances is shown in the figures
+below.
+
+.. only:: latex
+
+    .. raw:: latex
+
+        \begin{figure}[H]
+            \centering
+                \graphicspath{{../_tmp/src/vpp_performance_tests/}}
+                \includegraphics[width=0.90\textwidth]{logical-2n-container-memif}
+                \label{fig:logical-2n-container-memif}
+        \end{figure}
+
+.. only:: html
+
+    .. figure:: logical-2n-container-memif.svg
+        :alt: logical-2n-container-memif
+        :align: center
+
+
+.. only:: latex
+
+    .. raw:: latex
+
+        \begin{figure}[H]
+            \centering
+                \graphicspath{{../_tmp/src/vpp_performance_tests/}}
+                \includegraphics[width=0.90\textwidth]{logical-3n-container-memif}
+                \label{fig:logical-3n-container-memif}
+        \end{figure}
+
+.. only:: html
+
+    .. figure:: logical-3n-container-memif.svg
+        :alt: logical-3n-container-memif
+        :align: center
+
+In "Chained" Container topologies, packets are switched by VPP DUT
+multiple times: twice for a single Container, three times for two
+Containers, N+1 times for N Containers. Hence the external throughput
+rates measured by TG and listed in this report must be multiplied by N+1
+to represent the actual VPP DUT aggregate packet forwarding rate.
+
+For a "Parallel" and "Horizontal" service topologies packets are always
+switched by VPP DUT twice per service chain.
+
+Note that reported VPP DUT performance results are specific to the SUTs
+tested. SUTs with other processor than the ones used in FD.io lab are
+likely to yield different results. Similarly to NIC-to-NIC switching
+topology, here one can also expect the forwarding performance to be
+proportional to processor core frequency for the same processor
+architecture, assuming processor is the only limiting factor. However
+due to much higher dependency on intensive memory operations in
+Container service chained topologies and sensitivity to Linux scheduler
+settings and behaviour, this estimation may not always yield good enough
+accuracy.
+
+Performance Tests Coverage
+--------------------------
+
+Performance tests measure following metrics for tested VPP DUT
+topologies and configurations:
+
+- Packet Throughput: measured in accordance with :rfc:`2544`, using
+  FD.io CSIT Multiple Loss Ratio search (MLRsearch), an optimized binary
+  search algorithm, producing throughput at different Packet Loss Ratio
+  (PLR) values:
+
+  - Non Drop Rate (NDR): packet throughput at PLR=0%.
+  - Partial Drop Rate (PDR): packet throughput at PLR=0.5%.
+
+- One-Way Packet Latency: measured at different offered packet loads:
+
+  - 90% of discovered PDR throughput.
+  - 50% of discovered PDR throughput.
+  - 10% of discovered PDR throughput.
+  - Minimal offered load.
+
+- Maximum Receive Rate (MRR): measure packet forwarding rate under the
+  maximum load offered by traffic generator over a set trial duration,
+  regardless of packet loss. Maximum load for specified Ethernet frame
+  size is set to the bi-directional link rate, unless there is a known
+  limitation preventing Traffic Generator from achieving the line rate.
+
+.. todo::
+
+   - Connections per second (CPS): TODO
+
+|csit-release| includes following VPP data plane functionality
+performance tested across a range of NIC drivers and NIC models:
+
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| Functionality         |  Description                                 |
++=======================+==============================================+
+| ACL                   | L2 Bridge-Domain switching and               |
+|                       | IPv4and IPv6 routing with iACL and oACL IP   |
+|                       | address, MAC address and L4 port security.   |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| ADL                   | IPv4 and IPv6 routing with ADL address       |
+|                       | security.                                    |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| GENEVE                | GENEVE tunnels for IPv4 routing.             |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| IPv4                  | IPv4 routing.                                |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| IPv6                  | IPv6 routing.                                |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| IPv4 Scale            | IPv4 routing with 20k, 200k and 2M FIB       |
+|                       | entries.                                     |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| IPv6 Scale            | IPv6 routing with 20k, 200k and 2M FIB       |
+|                       | entries.                                     |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| IPSecAsyncHW          | IPSec encryption with AES-GCM, CBC-SHA-256   |
+|                       | ciphers in async mode, in combination with   |
+|                       | IPv4 routing. Intel QAT HW acceleration.     |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| IPSecHW               | IPSec encryption with AES-GCM, CBC-SHA-256   |
+|                       | ciphers, in combination with IPv4 routing.   |
+|                       | Intel QAT HW acceleration.                   |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| IPSec+LISP            | IPSec encryption with CBC-SHA1 ciphers, in   |
+|                       | combination with LISP-GPE overlay tunneling  |
+|                       | for IPv4-over-IPv4.                          |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| IPSecSW               | IPSec encryption with AES-GCM, CBC-SHA-256   |
+|                       | ciphers, in combination with IPv4 routing.   |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| KVM VMs vhost-user    | Virtual topologies with service              |
+|                       | chains of 1 VM using vhost-user              |
+|                       | interfaces, with different VPP forwarding    |
+|                       | modes incl. L2XC, L2BD, VXLAN with L2BD,     |
+|                       | IPv4 routing.                                |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| L2BD                  | L2 Bridge-Domain switching of untagged       |
+|                       | Ethernet frames with MAC learning; disabled  |
+|                       | MAC learning i.e. static MAC tests to be     |
+|                       | added.                                       |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| L2BD Scale            | L2 Bridge-Domain switching of untagged       |
+|                       | Ethernet frames with MAC learning; disabled  |
+|                       | MAC learning i.e. static MAC tests to be     |
+|                       | added with 20k, 200k and 2M FIB entries.     |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| L2XC                  | L2 Cross-Connect switching of untagged,      |
+|                       | dot1q, dot1ad VLAN tagged Ethernet frames.   |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| LISP                  | LISP overlay tunneling for IPv4-over-IPv4,   |
+|                       | IPv6-over-IPv4, IPv6-over-IPv6,              |
+|                       | IPv4-over-IPv6 in IPv4 and IPv6 routing      |
+|                       | modes.                                       |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| LXC/DRC Containers    | Container VPP memif virtual interface tests  |
+| Memif                 | with different VPP forwarding modes incl.    |
+|                       | L2XC, L2BD.                                  |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| NAT44                 | (Source) Network Address Translation         |
+|                       | deterministic mode and endpoint-dependent    |
+|                       | mode tests with varying number of users and  |
+|                       | ports per user for IPv4.                     |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| QoS Policer           | Ingress packet rate measuring, marking and   |
+|                       | limiting (IPv4).                             |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| SRv6 Routing          | Segment Routing IPv6 tests.                  |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| VPP TCP/IP stack      | Tests of VPP TCP/IP stack used with VPP      |
+|                       | built-in HTTP server.                        |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| VTS                   | Virtual Topology System use case tests       |
+|                       | combining VXLAN overlay tunneling with L2BD, |
+|                       | ACL and KVM VM vhost-user features.          |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+| VXLAN                 | VXLAN overlay tunnelling integration with    |
+|                       | L2XC and L2BD.                               |
++-----------------------+----------------------------------------------+
+
+Execution of performance tests takes time, especially the throughput
+tests. Due to limited HW testbed resources available within FD.io labs
+hosted by :abbr:`LF (Linux Foundation)`, the number of tests for some
+NIC models has been limited to few baseline tests.
+
+Performance Tests Naming
+------------------------
+
+FD.io |csit-release| follows a common structured naming convention for
+all performance and system functional tests, introduced in CSIT-17.01.
+
+The naming should be intuitive for majority of the tests. Complete
+description of FD.io CSIT test naming convention is provided on
+:ref:`csit_test_naming`.