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使用虚拟网络和人工延迟测试网络应用程序

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使用虚拟网络和人工延迟测试网络应用程序

为了以受控的方式测试网络应用程序，我想在一台可以控制延迟的机器上创建某种虚拟网络。（我正在运行 Ubuntu 14.04 x64）。我进行了一些研究，得出了以下结论：

使用 tap 接口：vde_switch 创建虚拟交换机，如下所示：

sudo vde_switch -tap tap0 -tap tap1
sudo ip addr add 10.0.0.100 dev tap0
sudo ip addr add 10.0.0.101 dev tap1

我尝试过的创建点击界面的另一种方法是：

sudo ip tuntap add dev tap0 mode tap  
sudo ip link set dev tap0 up  
sudo ip addr add 10.0.0.100 dev tap0  
[repeat for tap1 and any further interfaces]

到目前为止一切顺利。现在我的问题是在这些 tap 接口中引入了人为延迟。我设法使用以下方法对 lo 和 eth0 等实际接口执行此操作：

sudo tc qdisc add dev eth0 root netem delay 15ms

但是，上述命令似乎不适用于 tap 接口。在我为其中一个 tap 接口执行该命令后，似乎没有任何变化。该命令没有提供任何输出，因此似乎可以找到接口并成功完成。但是，ping 10.0.0.100 等时，延迟没有变化。

我是否遗漏了什么明显的内容？（或者我完全以错误的方式处理这个问题？）谢谢！

答案1

我最终找到了一个解决方法。它在我的环境中运行良好，但需要使用虚拟机；可能还有更优雅的解决方案。请注意。

此方法使用 VMware Workstation（请注意，Player 不够用）。我分别使用 Ubuntu Desktop 和 Ubuntu Server 作为主机和客户机操作系统。

Workstation 有一个“虚拟网络编辑器”（Workstation 附带的单独应用程序）。使用它，您可以创建额外的虚拟网络接口，并且可以独立地为这些接口分配虚拟延迟。根据需要创建额外的 vmnetX 接口（我的接口类型为仅主机），您可以向 VM 添加新的网络适配器，手动指定相应的网络接口。如果您使用的是 Linux，您可能还需要将新适配器添加到客户操作系统中的 /etc/network/interfaces。

现在您应该有多个不同的接口/网络可供主机和客户机共享。使用类似下面的命令为这些接口引入延迟（谷歌此命令了解更多详细信息，这只是一个例子）：

sudo tc qdisc add dev vmnet1 root netem delay 20ms

我最终在客户操作系统（使用 eth0、eth1 等接口）而不是主机中引入了延迟，如上例所示。不过，我认为这不会带来太大的差别。

请注意，这只是我如何让它工作的快速而粗略的描述，而不是非常通用的描述。如果你想做类似的事情，你可能需要更改一些细节。

答案2

虽然不漂亮，但是可以工作：

#!/bin/bash

TAP0="tap0"
TAP1="tap1"
# use different subnets
IP0="10.0.31.1"
IP1="10.0.32.1"
# some fake ips in yet different subnets
FAKE0="10.1.31.1"
FAKE1="10.1.32.1"

ip tuntap add dev $TAP0 mode tap;
ip tuntap add dev $TAP1 mode tap;
ip addr add $IP0 dev $TAP0;
ip addr add $IP1 dev $TAP1;

ifconfig $TAP0 inet $IP0 netmask 255.255.255.0 up;
ifconfig $TAP1 inet $IP1 netmask 255.255.255.0 up;
ifconfig -a;

vde_switch -d -tap $TAP0 -tap $TAP1;

iptables -t nat -A POSTROUTING -s $IP0 -d $FAKE1 -j SNAT --to-source $FAKE0;
iptables -t nat -A PREROUTING -d $FAKE0 -j DNAT --to-destination $IP0;
iptables -t nat -A POSTROUTING -s $IP1 -d $FAKE0 -j SNAT --to-source $FAKE1;
iptables -t nat -A PREROUTING -d $FAKE1 -j DNAT --to-destination $IP1;

ip route add $FAKE1 dev $TAP0;
arp -i $TAP0 -s $FAKE1 $(ifconfig -a|grep $TAP1|awk '{print $5}');
ip route add $FAKE0 dev $TAP1;
arp -i $TAP1 -s $FAKE0 $(ifconfig -a|grep $TAP0|awk '{print $5}');

tc qdisc add dev $TAP0 root handle 1:0 netem delay 80ms 20ms 25% loss 5% duplicate 5%;
tc qdisc add dev $TAP1 root handle 1:0 netem delay 80ms 20ms 25% loss 5% duplicate 5%;

虽然这可能非常丑陋并且可能完全错误 - 但它可以按我需要的方式工作。请注意，这仅在 tap0 和 tap1 之间有效，而不是从 tap0 循环到 tap0 左右。请参阅测试 ping：

$ ping -qi 0.2 10.0.31.1 -I tap1                                                                                                                                                                          
PING 10.0.31.1 (10.0.31.1) from 10.0.32.1 tap1: 56(84) bytes of data.                                                                                                                                                            
^C                                                                                                                                                                                                                               
--- 10.0.31.1 ping statistics ---                                                                                                                                                                                                
313 packets transmitted, 301 received, +13 duplicates, 3% packet loss, time 62650ms                                                                                                                                              
rtt min/avg/max/mdev = 60.013/81.053/99.951/11.661 ms

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