Накладные расходы и оптимизация IPFW
Многие пользователи хотят знать, как сильно IPFW нагружает систему. Ответ в основном зависит от набора правил и скорости процессора. При небольшом наборе правил для большинства приложений, работающих в Ethernet ответ ``незначительно''. Для тех, кому нужен более точный ответ, и предназначен этот раздел.
Последующие измерения были выполнены с 2.2.5-STABLE на 486-66. (Хотя IPFW немного изменился в последующих релизах FreeBSD, скорость осталась приблизительно той же.) IPFW был модифицирован для измерения времени, затраченного ip_fw_chk, с выводом на консоль результата после каждого 1000-го пакета.
Были протестированы два набора из 1000 правил. Первый был составлен для демонстрации плохого набора правил путем повторения правила:
# ipfw add deny tcp from any to any 55555
Этот набор правил плох, поскольку большая часть правил IPFW не соответствует проверяемым пакетам (из-за номера порта). После 999-й итерации этого правила следует правило allow ip from any to any.
Второй набор правил был разработан для быстрейшей проверки каждого правила:
# ipfw add deny ip from 1.2.3.4 to 1.2.3.4
Не совпадающий IP адрес источника в правиле выше приведет к очень быстрой проверке этих правил. Как и прежде, 1000-е правило allow ip from any to any.
Затраты на проверку пакета в первом случае приблизительно 2.703 мс/пакет, или приблизительно 2.7 микросекунд на правило. Теоретический предел скорости проверки около 370 пакетов в секунду. Предполагая подключение через 10 Mbps Ethernet и размер пакета приблизительно 1500 байт, получаем только 55.5% использования пропускной способности.
Во втором случае каждый пакет был проверен приблизительно за 1.172 мс, или приблизительно 1.2 микросекунд на правило. Теоретический предел скорости проверки около 853 пакетов в секунду, что делает возможным полное использование пропускной способности 10 Mbps Ethernet.
Чрезмерное количество проверяемых правил и их вид не позволяет составить картину близкую к обычным условиям -- эти правила были использованы только для получения информации о времени проверки. Вот несколько рекомендаций, которые необходимо учесть для создания эффективного набора правил:
Поместите правило established как можно раньше для обработки большей части TCP трафика. Не помещайте перед ним правила allow tcp.
Помещайте часто используемые правила ближе к началу набора чем редко используемые (конечно же, без изменения действия всего набора). Вы можете определить наиболее часто используемые правила путем проверки счетчиков пакетов командой ipfw -a l.
