Bis zu 14x Leistungssteigerung durch Wireshark – Napatech Link™ Capture Software für Napatech SmartNIC

Lösungsbeschreibung

 

Wireshark ist ein weit verbreiteter Netzwerkprotokollanalysator, mit dem Benutzer auf mikroskopischer Ebene sehen können, was in ihren Netzwerken passiert. Er ist der De-facto-Standard bei vielen kommerziellen und gemeinnützigen Unternehmen, Regierungsbehörden und Bildungseinrichtungen für die Fehlersuche und Protokollanalyse.

Wireshark verfügt über einen umfangreichen Funktionsumfang, welcher eine gründliche Inspektion von Hunderten von Protokollen, Live-Capture und Offline-Analyse umfasst. So leistungsfähig Wireshark bei der Inspektion und Analyse von Netzwerkprotokollen auch ist, es wird nur so effektiv sein wie seine Implementierung.

Die Fähigkeit, Datenverkehr verlustfrei aufzuzeichnen und zu analysieren, ist von größter Bedeutung für den Erfolg von Wireshark. Um den gesamten Verkehr auszuwerten, ist es eine grundlegende Anforderung, dass Wireshark “alles sieht”. Sollten einzelne Datenpakete nicht erfasst werden, ist eine vollständige Protokollanalyse nicht möglich. Und wenn der Capture-Server überlastet und zu langsam ist, um die eingehende Paketrate zu verarbeiten, werden Pakete verworfen und die darin enthaltenen Informationen gehen für immer verloren.

Aber die Untersuchung des Inhalts jedes Netzwerkpakets ist extrem CPU-intensiv, insbesondere bei einer Multi-Gigabit Netzwerkauslastung. Und das ist der limitierende Faktor in der Wireshark-Performance: die Paketverarbeitung mittels CPU.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat Napatech eine Hardwarebeschleunigungslösung auf Basis der Napatech Link™ Capture Software entwickelt, welche die CPU entlastet und damit die Capture Performance von Wireshark deutlich erhöht.

Wichtigste Lösungsmerkmale

 

  • Verlustfreie Erfassung und Protokolldekodierung für bis zu 13 Gbit/s auf einem einzigen Thread zur Verkehrsanalyse, Inspektion und Erkennung
  • Onboard-Paketpufferung während Micro-Burst- oder PCI-Express-Busüberlastungsszenarien
  • Erweiterte Hostspeicher-Pufferverwaltung für extrem hohe CPU-Cacheleistung
  • Paketklassifizierung, Match-/Aktionsfilterung und Null-Kopie-Weiterleitung
  • Intelligente und flexible Lastverteilung auf bis zu 64 Queues, die die CPU-Cache-Leistung verbessert, indem sie immer die gleichen Abläufe an die gleichen Kerne liefert

Der Napatech-Unterschied

 

Die Napatech Link™ Capture Software erhöht die Capture Performance und Protokollanalyse drastisch und ermöglicht es Netzwerkingenieuren, die volle Leistung von Wireshark zu nutzen, um den Netzwerkverkehr zu verstehen, Anomalien zu finden und Netzwerkprobleme mit unglaublicher Geschwindigkeit zu diagnostizieren. Die Lösung entlastet die Anwendungssoftware von der Verarbeitung und Analyse des Netzwerkverkehrs und sorgt gleichzeitig für eine optimale Nutzung der Ressourcen der Hardware, was zu einer effektiveren Nutzung von Wireshark führt.

Hervorragende verlustfreie Leistung

 

Optimiert für die Erfassung des gesamten Netzwerkverkehrs bei voller Auslastung der Netzwerkleitung und nahezu ohne CPU-Belastung des Hostservers, weist die Lösung enormeLeistungsvorteile für Wireshark auf: bis zu 14-fache verlustfreie Aufzeichnungs- und Dekodierleistung im Vergleich zu einer Standard-Netzwerkschnittstellenkarte (NIC).

Aus Beschleunigung wird Wert

Diese Leistungsvorteile ermöglichen Ihnen letztendlich folgendes:

  • Maximieren Sie Ihre Serverleistung, indem Sie die CPU-Auslastung verbessern
  • Minimieren Sie Ihre Gesamtbetriebskosten, indem Sie die Anzahl der Server reduzieren und so den Rackspace, Stromverbrauch, Kühlung und die Betriebskosten optimieren
  • Verkürzen Sie Ihre Time-to-Resolution und ermöglichen Sie so eine deutlich höhere Effizienz

Testkonfiguration

 

Die herausragenden Verbesserungen, die mit dieser Lösung erzielt wurden, wurden durch den Vergleich der Wireshark-Leistung auf einem Dell PowerEdge R740 mit einer Standard 40G NIC-Karte und der Napatech NT200 SmartNIC mit Link™ Capture Software demonstriert. Testkonfiguration: Dual-Sockel Dell R740 mit Intel® Xeon® Gold 6138 2,0 GHz, 128GB RAM mit Ubuntu 14.04 LTS.

Verlustfreie Durchsatzprüfungen

 

Für den verlustfreien Durchsatztest wurde Datenverkehr mit festen Raten und Paketgrößen gesendet und der Durchsatz als die Rate gemessen, mit der Wireshark die Pakete empfangen und analysieren kann.

Zusätzliche Tests für “Back-to-Back-Frames” wurden wie in der RFC 2544 Benchmarking-Methodik beschrieben durchgeführt, um einen Burst von Frames mit minimalem Inter-Frame-Gap an das „Device Under Test“ (DUT) zu senden und die Anzahl der vom DUT empfangenen/weitergeleiteten Frames zu zählen. Der Back-to-Back-Wert ist definiert als die Anzahl der Frames im längsten Burst, die das DUT ohne den Verlust von Frames verarbeiten kann. Mit gleich großen Capture-Pufferkonfigurationen bietet die Napatech SmartNIC eine 60-mal höhere Back-to-Back-Frame-Leistung. Bei Bedarf für stark gebündelte Datenverkehrsmuster kann die Napatech-Lösung deutlich größere Host-Puffer zuweisen, die eine hundertmal höhere Back-to-Back-Capture Performance bieten.

Napatech Link™ Capture Software

 

Die atemberaubenden Benchmarks für Wireshark wurden durch den Einsatz der Reconfigurable Computing Platform von Napatech erreicht, die auf FPGA-basierter Link™ Capture Software und Napatech SmartNIC Hardware basiert.

Die Reconfigurable Computing Platform von Napatech entlastet, beschleunigt und sichert flexibel offene, standardisierte, hochvolumige und kostengünstige Serverplattformen, so dass sie die Leistungsanforderungen für Netzwerk-, Kommunikations- und Cybersicherheitsanwendungen erfüllen können.

Wireshark

 

Wireshark, einer der führenden Netzwerkprotokollanalysatoren der Branche, ist ein ideales Beispiel für die Art von kritischen Unternehmensanwendungen, die durch Hardwarebeschleunigung mit der Napatech LinkTM Capture Software eine bessere Leistung erzielen können.

Wireshark kann mit nativer Unterstützung für Hardwarebeschleunigung auf Basis der Intel-Hardware und Napatech-Software kompiliert werden. Spezifische Anweisungen zur Implementierung von Wireshark mit Unterstützung für Napatech finden Sie in der Installations-Kurzanleitung, die im Napatech-Dokumentationsportal verfügbar ist.

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