TOE卸载 (TCP Offload Engine) 测试

TOE卸载
指将主机CPU上运行的TCP/IP协议栈（如连接建立/终止、数据包分段/重组、校验和计算、拥塞控制等）的部分或全部功能，转移到网络接口卡上的专用硬件引擎来处理。

目的：降低主机CPU负载、提高网络吞吐量、降低传输延迟。

应用场景：高带宽、高连接数的场景。

测试目标

验证TOE卸载功能：

• 功能正确性：卸载后TCP连接、数据传输是否正常。

• 性能提升：CPU占用率是否显著降低？网络吞吐量是否提升？延迟是否降低？

• 兼容性：与操作系统、驱动、应用程序、其他网络功能（如虚拟化、VLAN、TLS卸载）的兼容性。

• 稳定性与可靠性：在高负载、长时间运行、异常情况（如丢包、乱序）下的表现。

• 资源占用：TOE引擎本身的资源消耗（如内存、NIC缓存）是否合理。

• 可管理性：启用/禁用、状态监控、配置调整是否方便。

一、 测试方案

1. 目标与范围：

• 明确测试目的：验证TOE功能、性能提升、稳定性等。
• 定义测试范围：特定操作系统版本、NIC驱动版本、固件版本、应用程序（如HTTP服务器、数据库、文件传输工具）。
• 明确测试的卸载功能：完整TOE、部分卸载（如仅校验和、仅LSO/LRO）。

1. 测试环境：

   • 硬件：

     • 配备支持TOE的NIC的服务器（被测系统）。

     • 高性能客户端/流量生成器（如另一台服务器、专业测试仪）。

     • 交换机（支持所需带宽和特性）。

     • 必要时使用带外管理设备。

   • 软件：

     • 目标操作系统（明确内核版本）。

     • 最新稳定版NIC驱动（确认支持TOE）。

     • NIC固件。

     • 测试工具：iperf3,netperf,ntttcp,wireshark/tcpdump,ethtool,perf,sar, 应用层基准测试工具（如wrk,fioover network）。

     • 监控工具：top/htop,vmstat,mpstat,nicstat, 厂商管理工具。

2. 测试策略：

   • 对比测试：核心策略！在完全相同的环境和负载下，对比启用TOE和禁用TOE的状态。

   • 功能测试：验证基本连接、数据传输在各种场景下是否正常。

   • 性能测试：测量不同负载（不同连接数、不同报文大小、不同吞吐量）下的CPU利用率、吞吐量、延迟。

   • 压力/稳定性测试：长时间高负载运行，模拟异常网络条件（丢包、延迟、乱序）。

   • 兼容性测试：与常用应用、虚拟化环境、其他卸载特性（如VLAN, GRO/GSO, TLS）组合测试。

   • 故障恢复测试：测试驱动加载/卸载、NIC热插拔、系统重启等操作后TOE状态恢复。

3. 测试方法：

   • 自动化：使用脚本（Shell, Python）控制测试工具执行、收集数据、生成报告。

   • 手动：进行配置、监控、异常注入、结果分析。

   • 监控：持续监控系统关键指标（CPU, 内存, 网络栈, NIC状态）。

4. 入口/出口准则：

   • 入口：环境准备就绪，驱动/固件版本确认，基线测试（禁用TOE