同じハイパーバイザー (Qemu/KVM で実行) 上の 2 つの仮想マシン間で実行されている Wireguard トンネルでパフォーマンスの問題が発生しています。この問題に関する洞察やアドバイスをいただければ幸いです。私が抱えている問題は、さまざまなベンチマークで、Wireguard 接続/トンネルの速度が、Wireguard が実行される「通常の」ネットワーク接続の速度よりも約 80 ～ 90% 遅いことが示されていることです。Wireguard 構成は、単純なポイントツーポイント構成です。
2 台の物理コンピュータ間で同じ Wireguard 構成を実行すると、問題なく動作し、パフォーマンスの低下は 4 ～ 5% 程度にとどまります。このことから、問題は仮想化レイヤーのどこかにあると考えられます。これまでにさまざまなことを試しましたが、良い結果は得られませんでした。
- VM の CPU と RAM を増やしても効果はありません。
- これらの VM での暗号化/復号化タスクのパフォーマンスをテストしたところ、パフォーマンスに大きな低下は見られませんでした。したがって、これらの VM の CPU パフォーマンスは問題ないようです。
- CPUの仮想化サポートはハイパーバイザーBIOSで有効になっています
- いくつかの異なる MTU サイズを試してみましたが、実際の違いはありませんでした。
- CPU ピンニングと Qemu/KVM 内のさまざまな CPU 設定には違いはありません。
- Wireguardはカーネルモードで実行されています
- 異なるマシン/ハイパーバイザーの組み合わせ (VirtualBox など) で同じセットアップを使用しても同じ問題が発生します。そのため、構成が間違っているのではないかと考えています。仮想マシンで実行されるものはすべてこの問題を抱えているようです。
- Linuxディストリビューションが異なっても違いはないようです
私のセットアップとベンチマークに関する詳細情報を以下に示します。2 つの仮想マシンは、wireguard-client-01 と wireguard-server と呼ばれます。
wireguard-client-01 ネットワーク情報:
[root@wireguard-client-01 ~]# ip a
2: enp1s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:d4:fa:89 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.2.41/24 brd 192.168.2.255 scope global dynamic noprefixroute enp1s0
valid_lft 863813sec preferred_lft 863813sec
inet6 fd00::5054:ff:fed4:fa89/64 scope global dynamic noprefixroute
valid_lft 7021sec preferred_lft 3421sec
inet6 fe80::5054:ff:fed4:fa89/64 scope link noprefixroute
valid_lft forever preferred_lft forever
3: wg0: <POINTOPOINT,NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1420 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/none
inet 10.8.0.2/24 scope global wg0
valid_lft forever preferred_lft forever
wireguard-server ネットワーク情報:
2: enp1s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:73:c2:6d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.2.40/24 brd 192.168.2.255 scope global dynamic noprefixroute enp1s0
valid_lft 863677sec preferred_lft 863677sec
inet6 fd00::5054:ff:fe73:c26d/64 scope global dynamic noprefixroute
valid_lft 6880sec preferred_lft 3280sec
inet6 fe80::5054:ff:fe73:c26d/64 scope link noprefixroute
valid_lft forever preferred_lft forever
3: wg0: <POINTOPOINT,NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1420 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/none
inet 10.8.0.1/24 scope global wg0
valid_lft forever preferred_lft forever
wireguard-server wg0 設定:
[Interface]
Address = 10.8.0.1/24
SaveConfig = true
ListenPort = 51820
PrivateKey = <my_private_key>
[Peer]
PublicKey = E0eS7oBffTDg8Qj4ZeIUhxA0GUC3HrSfacrjP54hFQI=
AllowedIPs = 10.8.0.2/32
Endpoint = 192.168.2.41:48671
Wireguard-client-01 wg0 設定:
[Interface]
PrivateKey = <my_private_key>
Address = 10.8.0.2/24
[Peer]
PublicKey = h+kDKK/2Y+WXRiO9lSQ0RT3HsRi0m6OckOkEJep/2jM=
AllowedIPs = 10.8.0.0/24
Endpoint = 192.168.2.40:51820
通常のネットワーク インターフェース上の iperf3 ベンチマーク:
[root@wireguard-client-01 ~]# iperf3 --client 192.168.2.40
Connecting to host 192.168.2.40, port 5201
[ 5] local 192.168.2.41 port 57836 connected to 192.168.2.40 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bitrate Retr Cwnd
[ 5] 0.00-1.00 sec 913 MBytes 7.66 Gbits/sec 2 3.11 MBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 956 MBytes 8.00 Gbits/sec 2 3.11 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 958 MBytes 8.05 Gbits/sec 5 3.11 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 1.05 GBytes 9.00 Gbits/sec 3 3.11 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 998 MBytes 8.37 Gbits/sec 5 3.11 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 1014 MBytes 8.50 Gbits/sec 4 3.11 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 1.02 GBytes 8.75 Gbits/sec 4 3.11 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 960 MBytes 8.06 Gbits/sec 5 3.11 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 1.17 GBytes 10.0 Gbits/sec 2 3.11 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 1022 MBytes 8.58 Gbits/sec 3 3.11 MBytes
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bitrate Retr
[ 5] 0.00-10.00 sec 9.90 GBytes 8.50 Gbits/sec 35 sender
[ 5] 0.00-10.03 sec 9.89 GBytes 8.47 Gbits/sec receiver
iperf Done.
Wireguard トンネル経由の iperf3 ベンチマーク (ビットレートが約 80% 低下することに注意してください):
[root@wireguard-client-01 ~]# iperf3 --client 10.8.0.1
Connecting to host 10.8.0.1, port 5201
[ 5] local 10.8.0.2 port 39384 connected to 10.8.0.1 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bitrate Retr Cwnd
[ 5] 0.00-1.00 sec 125 MBytes 1.05 Gbits/sec 106 1.59 MBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 120 MBytes 1.01 Gbits/sec 0 1.74 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 132 MBytes 1.11 Gbits/sec 0 1.83 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 176 MBytes 1.48 Gbits/sec 22 1.40 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 221 MBytes 1.85 Gbits/sec 0 1.50 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 191 MBytes 1.61 Gbits/sec 0 1.58 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 42.5 MBytes 357 Mbits/sec 0 1.58 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 191 MBytes 1.60 Gbits/sec 0 1.65 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 194 MBytes 1.63 Gbits/sec 169 1.21 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 214 MBytes 1.79 Gbits/sec 0 1.36 MBytes
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bitrate Retr
[ 5] 0.00-10.00 sec 1.57 GBytes 1.35 Gbits/sec 297 sender
[ 5] 0.00-10.04 sec 1.57 GBytes 1.34 Gbits/sec receiver
iperf Done.
この問題に関してアドバイスをいただければ幸いです。ご協力に感謝いたします。