src/ats-tests/perf_ats.c

   1 /*
   2  This file is part of GNUnet.
   3  Copyright (C) 2010-2013, 2016 GNUnet e.V.
   4
   5  GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  it under the terms of the GNU General Public License as published
   7  by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
   8  option) any later version.
   9
  10  GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  General Public License for more details.
  14
  15  You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17  Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  18  Boston, MA 02110-1301, USA.
  19  */
  20 /**
  21  * @file ats/perf_ats.c
  22  * @brief ats benchmark: start peers and modify preferences, monitor change over time
  23  * @author Christian Grothoff
  24  * @author Matthias Wachs
  25  */
  26 #include "platform.h"
  27 #include "gnunet_util_lib.h"
  28 #include "gnunet_testbed_service.h"
  29 #include "gnunet_ats_service.h"
  30 #include "gnunet_core_service.h"
  31 #include "ats-testing.h"
  32
  33
  34 #define TEST_ATS_PREFRENCE_FREQUENCY GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 1)
  35 #define TEST_ATS_PREFRENCE_START 1.0
  36 #define TEST_ATS_PREFRENCE_DELTA 1.0
  37
  38 #define TEST_MESSAGE_FREQUENCY GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 1)
  39
  40 #define TEST_TIMEOUT GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 120)
  41 #define BENCHMARK_DURATION GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 10)
  42 #define LOGGING_FREQUENCY GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, 500)
  43 #define TESTNAME_PREFIX "perf_ats_"
  44 #define DEFAULT_SLAVES_NUM 2
  45 #define DEFAULT_MASTERS_NUM 1
  46
  47 /**
  48  * timeout task
  49  */
  50 static struct GNUNET_SCHEDULER_Task *timeout_task;
  51
  52 /**
  53  * Progress task
  54  */
  55 static struct GNUNET_SCHEDULER_Task *progress_task;
  56
  57 /**
  58  * Test result
  59  */
  60 static int result;
  61
  62 /**
  63  * Test result logging
  64  */
  65 static int logging;
  66
  67 /**
  68  * Test core (#GNUNET_YES) or transport (#GNUNET_NO)
  69  */
  70 static int test_core;
  71
  72 /**
  73  * Solver string
  74  */
  75 static char *solver;
  76
  77 /**
  78  * Preference string
  79  */
  80 static char *testname;
  81
  82 /**
  83  * Preference string
  84  */
  85 static char *pref_str;
  86
  87 /**
  88  * ATS preference value
  89  */
  90 static int pref_val;
  91
  92 /**
  93  * Benchmark duration
  94  */
  95 static struct GNUNET_TIME_Relative perf_duration;
  96
  97 /**
  98  * Logging frequency
  99  */
 100 static struct GNUNET_TIME_Relative log_frequency;
 101
 102 /**
 103  * Number master peers
 104  */
 105 static unsigned int num_masters;
 106
 107 /**
 108  * Array of master peers
 109  */
 110 static struct BenchmarkPeer *mps;
 111
 112 /**
 113  * Number slave peers
 114  */
 115 static unsigned int num_slaves;
 116
 117 /**
 118  * Array of master peers
 119  */
 120 static struct BenchmarkPeer *sps;
 121
 122 static struct LoggingHandle *l;
 123
 124
 125 static void
 126 evaluate ()
 127 {
 128   int c_m;
 129   int c_s;
 130   unsigned int duration;
 131   struct BenchmarkPeer *mp;
 132   struct BenchmarkPartner *p;
 133
 134   unsigned int kb_sent_sec;
 135   double kb_sent_percent;
 136   unsigned int kb_recv_sec;
 137   double kb_recv_percent;
 138   unsigned int rtt;
 139
 140   duration = 1 + (perf_duration.rel_value_us / (1000 * 1000));
 141   for (c_m = 0; c_m < num_masters; c_m++)
 142   {
 143     mp = &mps[c_m];
 144     fprintf (stderr,
 145              "Master [%u]: sent: %u KiB in %u sec. = %u KiB/s, received: %u KiB in %u sec. = %u KiB/s\n",
 146         mp->no, mp->total_bytes_sent / 1024, duration,
 147         (mp->total_bytes_sent / 1024) / duration,
 148         mp->total_bytes_received / 1024, duration,
 149         (mp->total_bytes_received / 1024) / duration);
 150
 151     for (c_s = 0; c_s < num_slaves; c_s++)
 152     {
 153       p = &mp->partners[c_s];
 154       kb_sent_sec = 0;
 155       kb_recv_sec = 0;
 156       kb_sent_percent = 0.0;
 157       kb_recv_percent = 0.0;
 158       rtt = 0;
 159
 160       if (duration > 0)
 161       {
 162           kb_sent_sec = (p->bytes_sent / 1024) / duration;
 163           kb_recv_sec = (p->bytes_received / 1024) / duration;
 164       }
 165
 166       if (mp->total_bytes_sent > 0)
 167           kb_sent_percent = ((double) p->bytes_sent * 100) / mp->total_bytes_sent;
 168       if (mp->total_bytes_received > 0)
 169           kb_recv_percent = ((double) p->bytes_received * 100) / mp->total_bytes_received;
 170       if (1000 * p->messages_sent > 0)
 171           rtt = p->total_app_rtt / (1000 * p->messages_sent);
 172       fprintf (stderr,
 173                "%c Master [%u] -> Slave [%u]: sent %u KiB/s (%.2f %%), received %u KiB/s (%.2f %%)\n",
 174                (mp->pref_partner == p->dest) ? '*' : ' ',
 175                mp->no, p->dest->no,
 176                kb_sent_sec, kb_sent_percent,
 177                kb_recv_sec, kb_recv_percent);
 178       fprintf (stderr,
 179                "%c Master [%u] -> Slave [%u]: Average application layer RTT: %u ms\n",
 180                (mp->pref_partner == p->dest) ? '*' : ' ',
 181                mp->no, p->dest->no, rtt);
 182     }
 183   }
 184 }
 185
 186
 187 /**
 188  * Shutdown nicely
 189  *
 190  * @param cls NULL
 191  */
 192 static void
 193 do_shutdown (void *cls)
 194 {
 195   if (GNUNET_YES == logging)
 196     GNUNET_ATS_TEST_logging_clean_up(l);
 197   if (NULL != timeout_task)
 198   {
 199     GNUNET_SCHEDULER_cancel (timeout_task);
 200     timeout_task = NULL;
 201   }
 202   if (NULL != progress_task)
 203   {
 204     fprintf (stderr, "0\n");
 205     GNUNET_SCHEDULER_cancel (progress_task);
 206     progress_task = NULL;
 207   }
 208   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
 209               "Benchmarking done\n");
 210   GNUNET_ATS_TEST_shutdown_topology ();
 211 }
 212
 213
 214 /**
 215  * Shutdown nicely
 216  *
 217  * @param cls NULL
 218  */
 219 static void
 220 do_timeout (void *cls)
 221 {
 222   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
 223               "Terminating with timeout\n");
 224   timeout_task = NULL;
 225   evaluate ();
 226   GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
 227 }
 228
 229
 230 static void
 231 print_progress (void *cls)
 232 {
 233   static int calls;
 234
 235   progress_task = NULL;
 236   fprintf (stderr,
 237            "%llu..",
 238            (long long unsigned) perf_duration.rel_value_us / (1000 * 1000) - calls);
 239   calls++;
 240
 241   progress_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS,
 242                                                 &print_progress,
 243                                                 NULL);
 244 }
 245
 246
 247 static void
 248 ats_pref_task (void *cls)
 249 {
 250   struct BenchmarkPeer *me = cls;
 251
 252   me->ats_task = NULL;
 253
 254   GNUNET_log(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " Master [%u] set preference for slave [%u] to %f\n",
 255       me->no, me->pref_partner->no, me->pref_value);
 256   GNUNET_ATS_performance_change_preference (me->ats_perf_handle,
 257       &me->pref_partner->id,
 258       pref_val, me->pref_value, GNUNET_ATS_PREFERENCE_END);
 259   me->pref_value += TEST_ATS_PREFRENCE_DELTA;
 260   me->ats_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (TEST_ATS_PREFRENCE_FREQUENCY,
 261       &ats_pref_task, cls);
 262 }
 263
 264
 265 static void
 266 start_benchmark (void *cls)
 267 {
 268   int c_m;
 269   int c_s;
 270
 271   progress_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&print_progress,
 272                                             NULL);
 273
 274   GNUNET_log(GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
 275              "Topology connected, start benchmarking...\n");
 276
 277   /* Start sending test messages */
 278   for (c_m = 0; c_m < num_masters; c_m++)
 279   {
 280     for (c_s = 0; c_s < num_slaves; c_s++)
 281     {
 282       GNUNET_ATS_TEST_generate_traffic_start (&mps[c_m],
 283                                               &mps[c_m].partners[c_s],
 284                                               GNUNET_ATS_TEST_TG_LINEAR,
 285                                               UINT32_MAX,
 286                                               UINT32_MAX,
 287                                               GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES,
 288                                               GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL);
 289     }
 290     if (pref_val != GNUNET_ATS_PREFERENCE_END)
 291       mps[c_m].ats_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&ats_pref_task,
 292                                                     &mps[c_m]);
 293   }
 294
 295   if (GNUNET_YES == logging)
 296     l = GNUNET_ATS_TEST_logging_start (log_frequency,
 297                                        testname, mps,
 298                                        num_masters, num_slaves,
 299                                        GNUNET_NO);
 300 }
 301
 302
 303 static void
 304 do_benchmark (void *cls,
 305               struct BenchmarkPeer *masters,
 306               struct BenchmarkPeer *slaves)
 307 {
 308   mps = masters;
 309   sps = slaves;
 310   GNUNET_SCHEDULER_add_shutdown (&do_shutdown,
 311                                  NULL);
 312   timeout_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (perf_duration,
 313                                                &do_timeout,
 314                                                NULL);
 315   progress_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&start_benchmark,
 316                                             NULL);
 317 }
 318
 319
 320 static struct BenchmarkPartner *
 321 find_partner (struct BenchmarkPeer *me,
 322               const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
 323 {
 324   int c_m;
 325   GNUNET_assert (NULL != me);
 326   GNUNET_assert (NULL != peer);
 327
 328   for (c_m = 0; c_m < me->num_partners; c_m++)
 329   {
 330     /* Find a partner with other as destination */
 331     if (0 == memcmp (peer, &me->partners[c_m].dest->id,
 332             sizeof(struct GNUNET_PeerIdentity)))
 333     {
 334       return &me->partners[c_m];
 335     }
 336   }
 337   return NULL;
 338 }
 339
 340
 341 static void
 342 log_request_cb (void *cls,
 343                 const struct GNUNET_HELLO_Address *address,
 344                 int address_active,
 345                 struct GNUNET_BANDWIDTH_Value32NBO bandwidth_out,
 346                 struct GNUNET_BANDWIDTH_Value32NBO bandwidth_in,
 347                 const struct GNUNET_ATS_Properties *ats)
 348 {
 349   struct BenchmarkPeer *me = cls;
 350   struct BenchmarkPartner *p;
 351   char *peer_id;
 352
 353   p = find_partner (me, &address->peer);
 354   if (NULL == p)
 355   {
 356     /* This is not one of my partners
 357      * Will happen since the peers will connect to each other due to gossiping
 358      */
 359     return;
 360   }
 361   peer_id = GNUNET_strdup (GNUNET_i2s (&me->id));
 362
 363   if ((p->bandwidth_in != ntohl (bandwidth_in.value__)) ||
 364       (p->bandwidth_out != ntohl (bandwidth_out.value__)))
 365   p->bandwidth_in = ntohl (bandwidth_in.value__);
 366   p->bandwidth_out = ntohl (bandwidth_out.value__);
 367
 368   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 369               "%s [%u] received ATS information for peers `%s'\n",
 370               (GNUNET_YES == p->me->master) ? "Master" : "Slave",
 371               p->me->no,
 372               GNUNET_i2s (&p->dest->id));
 373
 374   GNUNET_free (peer_id);
 375   if (NULL != l)
 376     GNUNET_ATS_TEST_logging_now (l);
 377 }
 378
 379
 380 /*
 381  * Start the performance test case
 382  */
 383 int
 384 main (int argc, char *argv[])
 385 {
 386   char *tmp;
 387   char *tmp_sep;
 388   char *test_name;
 389   char *conf_name;
 390   char *comm_name;
 391   char *dotexe;
 392   char *prefs[] = GNUNET_ATS_PreferenceTypeString;
 393   int c;
 394
 395   result = 0;
 396
 397   /* Determine testname
 398    * perf_ats_<solver>_<transport>_<preference>[.exe]*/
 399
 400   /* Find test prefix, store in temp */
 401   tmp = strstr (argv[0], TESTNAME_PREFIX);
 402   if (NULL == tmp)
 403   {
 404     fprintf (stderr, "Unable to parse test name `%s'\n", argv[0]);
 405     return GNUNET_SYSERR;
 406   }
 407
 408   /* Set tmp to end of test name prefix */
 409   tmp += strlen (TESTNAME_PREFIX);
 410
 411   /* Determine solver name */
 412   solver = GNUNET_strdup (tmp);
 413   /* Remove .exe prefix */
 414   if (NULL != (dotexe = strstr (solver, ".exe")) && dotexe[4] == '\0')
 415     dotexe[0] = '\0';
 416
 417   /* Determine first '_' after solver */
 418   tmp_sep = strchr (solver, '_');
 419   if (NULL == tmp_sep)
 420   {
 421     fprintf (stderr, "Unable to parse test name `%s'\n", argv[0]);
 422     GNUNET_free(solver);
 423     return GNUNET_SYSERR;
 424   }
 425   tmp_sep[0] = '\0';
 426   comm_name = GNUNET_strdup (&tmp_sep[1]);
 427   tmp_sep = strchr (comm_name, '_');
 428   if (NULL == tmp_sep)
 429   {
 430     fprintf (stderr, "Unable to parse test name `%s'\n", argv[0]);
 431     GNUNET_free(solver);
 432     return GNUNET_SYSERR;
 433   }
 434   tmp_sep[0] = '\0';
 435   for (c = 0; c <= strlen (comm_name); c++)
 436     comm_name[c] = toupper (comm_name[c]);
 437   if (0 == strcmp (comm_name, "CORE"))
 438     test_core = GNUNET_YES;
 439   else if (0 == strcmp (comm_name, "TRANSPORT"))
 440     test_core = GNUNET_NO;
 441   else
 442   {
 443     GNUNET_free (comm_name);
 444     GNUNET_free (solver);
 445     return GNUNET_SYSERR;
 446   }
 447
 448   pref_str = GNUNET_strdup(tmp_sep + 1);
 449
 450   GNUNET_asprintf (&conf_name, "%s%s_%s.conf", TESTNAME_PREFIX, solver,
 451       pref_str);
 452   GNUNET_asprintf (&test_name, "%s%s_%s", TESTNAME_PREFIX, solver, pref_str);
 453
 454   for (c = 0; c <= strlen (pref_str); c++)
 455     pref_str[c] = toupper (pref_str[c]);
 456   pref_val = -1;
 457
 458   if (0 != strcmp (pref_str, "NONE"))
 459   {
 460     for (c = 0; c < GNUNET_ATS_PREFERENCE_END; c++)
 461     {
 462       if (0 == strcmp (pref_str, prefs[c]))
 463       {
 464         pref_val = c;
 465         break;
 466       }
 467     }
 468   }
 469   else
 470   {
 471     /* abuse terminator to indicate no pref */
 472     pref_val = GNUNET_ATS_PREFERENCE_END;
 473   }
 474   if (-1 == pref_val)
 475   {
 476     fprintf (stderr, "Unknown preference: `%s'\n", pref_str);
 477     GNUNET_free(solver);
 478     GNUNET_free(pref_str);
 479     GNUNET_free (comm_name);
 480     return -1;
 481   }
 482
 483   for (c = 0; c < (argc - 1); c++)
 484   {
 485     if (0 == strcmp (argv[c], "-d"))
 486       break;
 487   }
 488   if (c < argc - 1)
 489   {
 490     if (GNUNET_OK != GNUNET_STRINGS_fancy_time_to_relative (argv[c + 1], &perf_duration))
 491         fprintf (stderr, "Failed to parse duration `%s'\n", argv[c + 1]);
 492   }
 493   else
 494   {
 495     perf_duration = BENCHMARK_DURATION;
 496   }
 497   fprintf (stderr, "Running benchmark for %llu secs\n", (unsigned long long) (perf_duration.rel_value_us) / (1000 * 1000));
 498
 499   for (c = 0; c < (argc - 1); c++)
 500   {
 501     if (0 == strcmp (argv[c], "-s"))
 502       break;
 503   }
 504   if (c < argc - 1)
 505   {
 506     if ((0L != (num_slaves = strtol (argv[c + 1], NULL, 10)))
 507         && (num_slaves >= 1))
 508       fprintf (stderr, "Starting %u slave peers\n", num_slaves);
 509     else
 510       num_slaves = DEFAULT_SLAVES_NUM;
 511   }
 512   else
 513     num_slaves = DEFAULT_SLAVES_NUM;
 514
 515   for (c = 0; c < (argc - 1); c++)
 516   {
 517     if (0 == strcmp (argv[c], "-m"))
 518       break;
 519   }
 520   if (c < argc - 1)
 521   {
 522     if ((0L != (num_masters = strtol (argv[c + 1], NULL, 10)))
 523         && (num_masters >= 2))
 524       fprintf (stderr, "Starting %u master peers\n", num_masters);
 525     else
 526       num_masters = DEFAULT_MASTERS_NUM;
 527   }
 528   else
 529     num_masters = DEFAULT_MASTERS_NUM;
 530
 531   logging = GNUNET_NO;
 532   for (c = 0; c < argc; c++)
 533   {
 534     if (0 == strcmp (argv[c], "-l"))
 535       logging = GNUNET_YES;
 536   }
 537
 538   if (GNUNET_YES == logging)
 539   {
 540     for (c = 0; c < (argc - 1); c++)
 541     {
 542       if (0 == strcmp (argv[c], "-f"))
 543         break;
 544     }
 545     if (c < argc - 1)
 546     {
 547       if (GNUNET_OK != GNUNET_STRINGS_fancy_time_to_relative (argv[c + 1], &log_frequency))
 548           fprintf (stderr, "Failed to parse duration `%s'\n", argv[c + 1]);
 549     }
 550     else
 551     {
 552       log_frequency = LOGGING_FREQUENCY;
 553     }
 554     fprintf (stderr, "Using log frequency %llu ms\n",
 555         (unsigned long long) (log_frequency.rel_value_us) / (1000));
 556   }
 557
 558   GNUNET_asprintf (&testname, "%s_%s_%s",solver, comm_name, pref_str);
 559
 560   if (num_slaves < num_masters)
 561   {
 562     fprintf (stderr,
 563              "Number of master peers is lower than slaves! exit...\n");
 564     GNUNET_free(test_name);
 565     GNUNET_free(solver);
 566     GNUNET_free(pref_str);
 567     GNUNET_free (comm_name);
 568     return GNUNET_SYSERR;
 569   }
 570
 571   /**
 572    * Setup the topology
 573    */
 574   GNUNET_ATS_TEST_create_topology ("perf-ats",
 575                                    conf_name,
 576                                    num_slaves,
 577                                    num_masters,
 578                                    test_core,
 579                                    &do_benchmark,
 580                                    NULL,
 581                                    &log_request_cb);
 582
 583   return result;
 584 }
 585
 586 /* end of file perf_ats.c */