nfvbench/chain_runner.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2 # Copyright 2016 Cisco Systems, Inc.  All rights reserved.
   3 #
   4 #    Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may
   5 #    not use this file except in compliance with the License. You may obtain
   6 #    a copy of the License at
   7 #
   8 #         http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9 #
  10 #    Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11 #    distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
  12 #    WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
  13 #    License for the specific language governing permissions and limitations
  14 #    under the License.
  15 #
  16 """This module takes care of coordinating a benchmark run between various modules.
  17
  18 The ChainRunner class is in charge of coordinating:
  19 - the chain manager which takes care of staging resources
  20 - traffic generator client which drives the traffic generator
  21 - the stats manager which collects and aggregates stats
  22 """
  23
  24 from collections import OrderedDict
  25
  26 from .chaining import ChainManager
  27 from .log import LOG
  28 from .specs import ChainType
  29 from .stats_manager import StatsManager
  30 from .traffic_client import TrafficClient
  31
  32
  33 class ChainRunner(object):
  34     """Run selected chain, collect results and analyse them."""
  35
  36     def __init__(self, config, cred, specs, factory, notifier=None):
  37         """Create a new instance of chain runner.
  38
  39         Create dependent components
  40         A new instance is created everytime the nfvbench config may have changed.
  41
  42         config: the new nfvbench config to use for this run
  43         cred: openstack credentials (or None if no openstack)
  44         specs: TBD
  45         factory:
  46         notifier:
  47         """
  48         self.config = config
  49         self.cred = cred
  50         self.specs = specs
  51         self.factory = factory
  52         self.notifier = notifier
  53         self.chain_name = self.config.service_chain
  54
  55         # get an instance of traffic client
  56         self.traffic_client = TrafficClient(config, notifier)
  57
  58         if self.config.no_traffic:
  59             LOG.info('Dry run: traffic generation is disabled')
  60         else:
  61             # Start the traffic generator server
  62             self.traffic_client.start_traffic_generator()
  63
  64         # get an instance of a chain manager
  65         self.chain_manager = ChainManager(self)
  66
  67         # at this point all resources are setup/discovered
  68         # we need to program the traffic dest MAC and VLANs
  69         gen_config = self.traffic_client.generator_config
  70         if config.vlan_tagging:
  71             # VLAN is discovered from the networks
  72             gen_config.set_vlans(0, self.chain_manager.get_chain_vlans(0))
  73             gen_config.set_vlans(1, self.chain_manager.get_chain_vlans(1))
  74         else:
  75             LOG.info("Ports: untagged")
  76
  77         # the only case we do not need to set the dest MAC is in the case of
  78         # l2-loopback (because the traffic gen will default to use the peer MAC)
  79         # or EXT+ARP+VLAN (because dest MAC will be discovered by TRex ARP)
  80         # Note that in the case of EXT+ARP+VxLAN, the dest MACs need to be loaded
  81         # because ARP only operates on the dest VTEP IP not on the VM dest MAC
  82         if not config.l2_loopback and \
  83                 (config.service_chain != ChainType.EXT or config.no_arp or config.vxlan):
  84             gen_config.set_dest_macs(0, self.chain_manager.get_dest_macs(0))
  85             gen_config.set_dest_macs(1, self.chain_manager.get_dest_macs(1))
  86
  87         if config.vxlan:
  88             # VXLAN is discovered from the networks
  89             vtep_vlan = gen_config.gen_config.vtep_vlan
  90             src_vteps = gen_config.gen_config.src_vteps
  91             dst_vtep = gen_config.gen_config.dst_vtep
  92             gen_config.set_vxlans(0, self.chain_manager.get_chain_vxlans(0))
  93             gen_config.set_vxlans(1, self.chain_manager.get_chain_vxlans(1))
  94             gen_config.set_vtep_vlan(0, vtep_vlan)
  95             gen_config.set_vtep_vlan(1, vtep_vlan)
  96             # Configuring source an remote VTEPs on TREx interfaces
  97             gen_config.set_vxlan_endpoints(0, src_vteps[0], dst_vtep)
  98             gen_config.set_vxlan_endpoints(1, src_vteps[1], dst_vtep)
  99             self.config['vxlan_gen_config'] = gen_config
 100
 101         if config.mpls:
 102             # MPLS VPN is discovered from the networks
 103             src_vteps = gen_config.gen_config.src_vteps
 104             vtep_gateway_ips = gen_config.gen_config.vtep_gateway_ips
 105             gen_config.set_mpls_inner_labels(0, self.chain_manager.get_chain_mpls_inner_labels(0))
 106             gen_config.set_mpls_inner_labels(1, self.chain_manager.get_chain_mpls_inner_labels(1))
 107             outer_mpls_labels_left = self.config.internal_networks.left.mpls_transport_labels
 108             outer_mpls_labels_right = self.config.internal_networks.right.mpls_transport_labels
 109             if outer_mpls_labels_left or outer_mpls_labels_right:
 110                 gen_config.set_mpls_outer_labels(0, outer_mpls_labels_left)
 111                 gen_config.set_mpls_outer_labels(1, outer_mpls_labels_right)
 112             # Configuring source an remote VTEPs on TREx interfaces
 113             gen_config.set_mpls_peers(0, src_vteps[0], vtep_gateway_ips[0])
 114             gen_config.set_mpls_peers(1, src_vteps[1], vtep_gateway_ips[1])
 115             self.config['mpls_gen_config'] = gen_config
 116
 117         # get an instance of the stats manager
 118         self.stats_manager = StatsManager(self)
 119         LOG.info('ChainRunner initialized')
 120
 121     def __setup_traffic(self):
 122         # possibly skip connectivity check
 123         if self.config.no_e2e_check:
 124             LOG.info('Skipping end to end connectivity check')
 125             return
 126         self.traffic_client.setup()
 127         if not self.config.no_traffic:
 128             # ARP is needed for EXT chain or VxLAN overlay or MPLS unless disabled explicitly
 129             if (self.config.service_chain == ChainType.EXT or self.config.mpls or
 130                     self.config.vxlan or self.config.l3_router or self.config.loop_vm_arp)\
 131                     and not self.config.no_arp:
 132                 self.traffic_client.ensure_arp_successful()
 133             self.traffic_client.ensure_end_to_end()
 134
 135     def __get_result_per_frame_size(self, frame_size, bidirectional):
 136         traffic_result = {
 137             frame_size: {}
 138         }
 139         result = {}
 140         if not self.config.no_traffic:
 141             self.traffic_client.set_traffic(frame_size, bidirectional)
 142
 143             if self.config.single_run:
 144                 result = self.stats_manager.run_fixed_rate()
 145             else:
 146                 results = self.traffic_client.get_ndr_and_pdr()
 147
 148                 for dr in ['pdr', 'ndr']:
 149                     if dr in results:
 150                         traffic_result[frame_size][dr] = results[dr]
 151                         if 'warning' in results[dr]['stats'] and results[dr]['stats']['warning']:
 152                             traffic_result['warning'] = results[dr]['stats']['warning']
 153                 traffic_result[frame_size]['iteration_stats'] = results['iteration_stats']
 154
 155             if self.config.single_run:
 156                 result['run_config'] = self.traffic_client.get_run_config(result)
 157                 required = result['run_config']['direction-total']['orig']['rate_pps']
 158                 actual = result['stats']['total_tx_rate']
 159                 warning = self.traffic_client.compare_tx_rates(required, actual)
 160                 if warning is not None:
 161                     result['run_config']['warning'] = warning
 162
 163         traffic_result[frame_size].update(result)
 164         return traffic_result
 165
 166     def __get_chain_result(self):
 167         result = OrderedDict()
 168         for fs in self.config.frame_sizes:
 169             result.update(self.__get_result_per_frame_size(fs,
 170                                                            self.config.traffic.bidirectional))
 171         chain_result = {
 172             'flow_count': self.config.flow_count,
 173             'service_chain_count': self.config.service_chain_count,
 174             'bidirectional': self.config.traffic.bidirectional,
 175             'profile': self.config.traffic.profile,
 176             'compute_nodes': self.stats_manager.get_compute_nodes_bios(),
 177             'result': result
 178         }
 179         return chain_result
 180
 181     def run(self):
 182         """Run the requested benchmark.
 183
 184         return: the results of the benchmark as a dict
 185         """
 186         results = {}
 187         if self.config.no_traffic:
 188             return results
 189
 190         LOG.info('Starting %dx%s benchmark...', self.config.service_chain_count, self.chain_name)
 191         self.stats_manager.create_worker()
 192         if self.config.vxlan or self.config.mpls:
 193             # Configure vxlan or mpls tunnels
 194             self.stats_manager.worker.config_interfaces()
 195         self.__setup_traffic()
 196
 197         results[self.chain_name] = {'result': self.__get_chain_result()}
 198
 199         LOG.info("Service chain '%s' run completed.", self.chain_name)
 200         return results
 201
 202     def close(self):
 203         """Close this instance of chain runner and delete resources if applicable."""
 204         try:
 205             if not self.config.no_cleanup:
 206                 LOG.info('Cleaning up...')
 207                 if self.chain_manager:
 208                     self.chain_manager.delete()
 209             else:
 210                 LOG.info('Clean up skipped.')
 211             try:
 212                 self.traffic_client.close()
 213             except Exception as exc:
 214                 LOG.exception(exc)
 215             if self.stats_manager:
 216                 self.stats_manager.close()
 217         except Exception:
 218             LOG.exception('Cleanup not finished')
 219
 220     def get_version(self):
 221         """Retrieve the version of dependent components."""
 222         versions = {}
 223         if self.traffic_client:
 224             versions['Traffic_Generator'] = self.traffic_client.get_version()
 225         versions.update(self.stats_manager.get_version())
 226         return versions