tc 명령어를 활용한 네트워크 스로틀링 테스트

열심히 구축한 백엔드 서버가 한국에서는 잘 동작하는데 일본이나 미국에만 가면 돌지 않는 이슈가 생겼다. 브라우저 디버깅 툴을 통해 확인해보니 우선 네트워크 환경 때문에 생기는 문제임이 분명했고 이를 체계적으로 분석할 필요성을 느끼게 되었다.

내 네트워크 환경에서 서버와의 대역폭을 확인하는 법은 iperf 가 있다. 구축한 서버(한국 위치)와 한국에서의 네트워크 환경에서 대역폭을 테스트를 해봤을 대 100MB/s 이상의 대역폭이 나왔으나 미국에 aws 인스턴스를 하나 만들어서 대역폭을 테스트 해보니 10MB/s 가 채 나오지 않았다. 따라서 미국에서도 우리가 만든 서비스가 잘 동작하려면 네트워크를 10MB/s 이하로 맞춰놓고 테스트를 진행해야 했다.

이때 활용할 수 있는 것이 tc 명령어다. 리눅스 환경에서 tc 명령어를 활용하면 네트워크에 스로틀링(Throttling) 을 줄 수 있다.

네트워크 인터페이스 확인

먼저, 네트워크 인터페이스를 확인해야 한다. ifconfig 명령어를 실행하면 현재 시스템에서 사용 중인 네트워크 인터페이스를 확인할 수 있다.

$ ifconfig

출력 예시:

wlo1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.48.94  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.48.255
        inet6 fe80::3b6c:83e2:a08a:191d  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 4c:5f:70:ea:a4:16  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 351289  bytes 266026624 (266.0 MB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 170386  bytes 321819274 (321.8 MB)
        TX errors 0  dropped 0  overruns 0  carrier 0  collisions 0

나는 와이파이 환경에서 작업을 해서 wlo1로 나온다. 이더넷을 사용하는 경우라면 인터페이스 이름이 eth0과 같이 나타난다.

tc를 사용한 네트워크 스로틀링

네트워크 환경에 제약을 가하기 위해 tc(Traffic Control) 명령어를 활용할 수 있다. 다음은 네트워크에 딜레이, 패킷 손실, 대역폭 제한을 설정하는 예제다.

sudo tc qdisc add dev wlo1 root netem delay 100ms loss 2% rate 1mbit

 

명령어 분석

1. tc qdisc add

• "Queuing Discipline"을 네트워크 인터페이스에 추가한다.
• 네트워크 패킷이 인터페이스에 전달되는 방식에 대한 설정을 적용한다.

2. dev wlo1

• 설정을 적용할 장치를 지정한다. 여기서는 wlo1(Wi-Fi 인터페이스)을 의미.

3. root netem

• 최상위(root) 큐 디스플린으로 netem(Network Emulator)을 사용한다.
• netem은 딜레이, 패킷 손실, 대역폭 제한 등 네트워크 에뮬레이션 기능을 제공.

4. delay 100ms

• 네트워크에 100ms의 지연을 추가

5. loss 2%

• 네트워크 패킷 손실률을 2%로 설정

6. rate 1mbit

• 대역폭을 1Mbps로 제한

현재 설정 확인

적용된 qdisc(큐 디스플린) 설정을 확인하려면 다음 명령어를 실행한다.

tc qdisc show dev wlo1

설정 제거

적용된 설정을 제거하려면 아래 명령어를 사용한다.

sudo tc qdisc del dev wlo1 root