Energiebedarf, Leistung, Tests

Energiebedarf

Der PC verbraucht ohne weiteres Tuning standardmäßig im Leerlauf (nur mit angeschlossenem Management-Netzwerk) etwa 48 Watt Strom. Jeder zusätzliche Netzwerk-Link erhöht den Energiebedarf um etwa 1 Watt.

  • Die Rückseite des PC (Bild: Michael Stapelberg)
  • Die Karten aus dem FS.com-Shop (Bild: Michael Stapelberg)
  • Der AMD-Ryzen-Prozessor (Bild: Michael Stapelberg)
  • Die Beschreibung der Slots in den Spezifikationen (Bild: Michael Stapelberg)
  • Das Corsair 4000D Airflow (Bild: Michael Stapelberg)
  • Blick auf das Gehäuse (Bild: Michael Stapelberg)
  • Blick in das Gehäuse (Bild: Michael Stapelberg)
  • Ich mag Noctua-Lüfter. (Bild: Michael Stapelberg)
  • Standardmäßiger Verbrauch (Bild: Michael Stapelberg)
  • Bridging-Durchsatz (Bild: Michael Stapelberg)
  • NAT-Durchsatz (Bild: Michael Stapelberg)
  • TCP-Streams (Bild: Michael Stapelberg)
  • DPDK-Test (Bild: Michael Stapelberg)
Standardmäßiger Verbrauch (Bild: Michael Stapelberg)
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Wenn ich alle Ryzen-Optionen in meinem Linux-Kernel aktiviere und zum stromsparenden CPU-Frequenzregler wechsle, verringert sich der Energiebedarf um rund 1 Watt.

Auf manchen Mainboards muss eventuell die Option "force" für "Global C-States" aktiviert werden, um Strom zu sparen. Das gilt jedoch nicht für das B550 Taichi.

Ich habe es mit Undervolting für den CPU ausprobiert, das hat jedoch nicht mal 1 Watt Unterschied beim Energiebedarf ausgemacht. Diese geringe Stromeinsparung ist es mir nicht wert, mein Setup möglicherweise unzuverlässig zu machen.

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Ich habe diese Werte mit einem Homematic HM-ES-PMSw1-Pl-DN-R5 gemessen, das ich zu Hause hatte.

Leistung

Ziel 1 besteht darin, 25 GBit/s auszunutzen, zum Beispiel mit zwei 10-GBit/s-Downloads. Und ich rede hier von großen Massenübertragungen, nicht von kleinen Datenpaketen.

Wem es eher um ein Szenario mit vielen kleinen Paketen geht, der sollte sich The calculations: 10Gbit/s wirespeed als gute Einführung sowie die Empfehlungen von Thomas Fragstein für Benchmark-Tools anschauen. Ich selbst habe solche Tests bisher nicht durchgeführt.

Um ein Gefühl für die Leistung beziehungsweise den Freiraum bei der Router-Zusammenstellung zu bekommen, habe ich drei verschiedene Tests durchgeführt.

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Test A: 10-GBit/s-Bridging-Durchsatz

Für diesen Test habe ich zwei PCs an die XL710-Netzwerkkarte des Routers angeschlossen und mit iperf3(1) einen 10-GBit/s-TCP-Stream zwischen den beiden PCs erzeugt. Der Router muss in diesem Szenario die Pakete nicht modifizieren, sondern nur weiterleiten. Das sollte also das Szenario mit der geringsten Last sein.

  • Die Rückseite des PC (Bild: Michael Stapelberg)
  • Die Karten aus dem FS.com-Shop (Bild: Michael Stapelberg)
  • Der AMD-Ryzen-Prozessor (Bild: Michael Stapelberg)
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  • Das Corsair 4000D Airflow (Bild: Michael Stapelberg)
  • Blick auf das Gehäuse (Bild: Michael Stapelberg)
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  • Ich mag Noctua-Lüfter. (Bild: Michael Stapelberg)
  • Standardmäßiger Verbrauch (Bild: Michael Stapelberg)
  • Bridging-Durchsatz (Bild: Michael Stapelberg)
  • NAT-Durchsatz (Bild: Michael Stapelberg)
  • TCP-Streams (Bild: Michael Stapelberg)
  • DPDK-Test (Bild: Michael Stapelberg)
Bridging-Durchsatz (Bild: Michael Stapelberg)

Test B: 10-GBit/s-NAT-Durchsatz

Bei diesem Test wurden zwei PCs so verbunden, dass der Router die Netzwerkadressübersetzung (NAT) durchführt, die für Downloads aus dem Internet über IPv4 erforderlich ist. Dieses Szenario ist etwas komplexer, da der Router Pakete modifizieren muss. Aber wie wir unten sehen können, benötigt ein 10-GBit/s-NAT-Stream kaum mehr Ressourcen als ein 10-GBit/s-Bridging.

  • Die Rückseite des PC (Bild: Michael Stapelberg)
  • Die Karten aus dem FS.com-Shop (Bild: Michael Stapelberg)
  • Der AMD-Ryzen-Prozessor (Bild: Michael Stapelberg)
  • Die Beschreibung der Slots in den Spezifikationen (Bild: Michael Stapelberg)
  • Das Corsair 4000D Airflow (Bild: Michael Stapelberg)
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  • Ich mag Noctua-Lüfter. (Bild: Michael Stapelberg)
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  • Bridging-Durchsatz (Bild: Michael Stapelberg)
  • NAT-Durchsatz (Bild: Michael Stapelberg)
  • TCP-Streams (Bild: Michael Stapelberg)
  • DPDK-Test (Bild: Michael Stapelberg)
NAT-Durchsatz (Bild: Michael Stapelberg)

Test C: 4 × 10-GBit/s-TCP-Streams

Bei diesem Test wollte ich das Maximum aus der XL710-Netzwerkkarte herausholen. Deshalb habe ich vier PCs angeschlossen und einen iperf3(1)-Benchmarktest zwischen jedem PC und dem Router selbst gestartet, und zwar gleichzeitig.

Bei diesem Szenario wird die CPU zu rund 16 Prozent ausgelastet, es gibt also insgesamt vermutlich noch Luft nach oben, selbst wenn alle Anschlüsse maximal genutzt werden.

  • Die Rückseite des PC (Bild: Michael Stapelberg)
  • Die Karten aus dem FS.com-Shop (Bild: Michael Stapelberg)
  • Der AMD-Ryzen-Prozessor (Bild: Michael Stapelberg)
  • Die Beschreibung der Slots in den Spezifikationen (Bild: Michael Stapelberg)
  • Das Corsair 4000D Airflow (Bild: Michael Stapelberg)
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  • Ich mag Noctua-Lüfter. (Bild: Michael Stapelberg)
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  • NAT-Durchsatz (Bild: Michael Stapelberg)
  • TCP-Streams (Bild: Michael Stapelberg)
  • DPDK-Test (Bild: Michael Stapelberg)
TCP-Streams (Bild: Michael Stapelberg)

Man sollte unbedingt die Linux-Kerneloption CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING aktivieren, so dass IRQ-Handler in die CPU-Auslastungszahlen eingeschlossen werden, um exakte Messergebnisse zu erhalten.

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Crass Spektakel 21. Jun 2022 / Themenstart

Das stimmt so nicht. Gut durchdachte Firewalls liefen auf beiden Systemen meistens...

Crass Spektakel 21. Jun 2022 / Themenstart

Naja, nicht wirklich. Servethehome und Jeff Geerling testen sowas ja regelmässig und...

Crass Spektakel 21. Jun 2022 / Themenstart

Btw, meine "Firewall" war ein Ubuntu-Minimal-Server mit handgedengelten iptables. Aus...

gentux 16. Jun 2022 / Themenstart

Herzlichen Dank, habe ich gerade gesucht, gefunden (CCR2004-1G-2XS-PCIE) und...

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