Alles rund um die FRITZ!Box Fon WLAN 7390

[Andi_84]

Zitat von robert_s

Beim Test-Download in die Fritz!Box 7390 (in der telnet-Shell mit wget nach /dev/null) von einem LAN-PC (der auch problemlos >80 MBytes/s liefern kann) werden nicht einmal 5 MBytes/s erreicht.

Ja, das ist mir auch aufgefallen - sehr seltsam.

Ich glaube man müsste sich mal einen komplett neuen Linux-Kernel für die Boxen basteln.

Gute Idee...

VG,
Andi

[robert_s]

Noch mehr verwunderliches:

Fritz!Box 7570:

# cat /proc/version
Linux version 2.6.19.2 (2134) (gcc version 3.4.6) #1 Tue Jan 13 15:36:11 CET 2009
# cat /proc/cpuinfo
system type             : MIPS UR8
processor               : 0
cpu model               : MIPS 4KEc V6.8
BogoMIPS                : 359.62
wait instruction        : yes
unaligned_instructions  : 51513
microsecond timers      : yes
tlb_entries             : 16
extra interrupt vector  : yes
hardware watchpoint     : no
ASEs implemented        :
VCED exceptions         : not available
VCEI exceptions         : not available

# cat /proc/clocks
UR8 Clock: CPU: 360 MHz System: 120 MHz SystemPLL: 1 DSP: 360 MHz C55x: 180 MHz TDM: 2048 KHz VBUS: 120 MHz PCI: 33333333  Hz

Fritz!Box 7390:

# cat /proc/version
Linux version 2.6.19.2 (2841) (gcc version 3.4.6) #2 Fri Jan 15 12:21:02 CET 2010
# cat /proc/cpuinfo
system type             : Ikanos Fusiv Core
processor               : 0
cpu model               : MIPS 24K V4.12
BogoMIPS                : 330.75
wait instruction        : yes
unaligned_instructions  : 240433
microsecond timers      : yes
tlb_entries             : 64
extra interrupt vector  : yes
hardware watchpoint     : yes
ASEs implemented        : mips16 dsp
VCED exceptions         : not available
VCEI exceptions         : not available

# cat /proc/clocks
Clocks:  CPU: 500 MHz SYSTEM: 166666666  Hz USB: 12 MHz USB2: 48 MHz DDR: 333333333  Hz EPHY: 125 MHz PCI: 33333333  Hz PCL66: 66666666  Hz AP: 333333332  Hz 21xx: 228592 KHz

Auch wenn sich der BogoMIPS-Wert eigentlich nicht eignet, um CPU-Leistungen zu vergleichen - bei gleichem CPU-Typ müsste doch eine höher getaktete CPU einen höheren BogoMIPS-Wert ergeben - stattdessen ist er aber niedriger.

Kann es sein, dass AVM die Ikanos-CPU auf 333MHz taktet, wie es der BogoMIPS-Wert suggeriert...!?!?

[Andi_84]

Der BogoMIPS-Wert von 330 wurde auch hier mal gepostet, kann also wohl schon mal kein "Messfehler" sein.

Das einzige was mir noch einfällt, ist dass die CPU der Boxen runtertaktet, wenn die Auslastung es zu lässt (-> siehe Energiemonitor der Box). Kann das evtl. die Ursache sein?

VG,
Andi

[plastinka]

Zitat von robert_s

Beim Test-Download in die Fritz!Box 7390 (in der telnet-Shell mit wget nach /dev/null) von einem LAN-PC (der auch problemlos >80 MBytes/s liefern kann) werden nicht einmal 5 MBytes/s erreicht. Dabei sehe ich, dass der wget-Befehl 97% CPU verschlingt, wovon ca. 1/3 user und 2/3 sirq sind. Ist das normal, dass die CPU soviel mit sirq beschäftigt ist?

Ich glaube man müsste sich mal einen komplett neuen Linux-Kernel für die Boxen basteln. Ich kann nicht glauben, dass eine 500MHz MIPS-CPU nicht mehr als 40-50Mbps Durchsatz schafft, zumal eine 212MHz MIPS-CPU ja offenbar nicht weniger schafft.

Mind. zwei Faktoren spielen hier eine Rolle:
1. Die Leistung wird durch den Context-Switch Overhead begrenzt. Dieser ist bei Embedded-Architekturen wie MIPS/ARM grösser als bei der Intel-Architektur.
Dh. Anwendungen, die viele IO-Systemcalls ausführen laufen
auf dem Router langsamer. Ausserdem ist die Softirq-Rate höher. In der Regel soll ein Router die Daten auch Switchen/Bridgen/Routen/Filtern, und das spielt sich hauptsächlich in Hardware und/oder im Kernel/Interruptkontext ab und nicht im Userland. Beim Switchen/Routen reicht eventuell schon ein Softirq pro Frame/Paket, da nur weitergeleitet wird. Wget hingegen sendet auch (zB ACKs) und "erzeugt" somit Frames -> die Softirq-Rate steigt -> CPU-Last steigt.
Beispiel: PC1---(1000BASE-T)---WRT350Nv2(switching)---(1000BASE-T)---PC2: 300 Mbit/s
WRT350Nv2---(1000BASE-T)---PC2: 170 Mbit/s
(jeweils gemessen mit iperf)

2. Die Busybox wget Implementierung ist auf geringe Größe und nicht auf Geschwindigkeit optimiert. Beispiel WRT350Nv2: wget Busybox: 45 Mbit/s
wget nativ: 118 Mbit/s. In beiden Fällen aber 100% CPU-Auslastung.

[robert_s]

Zitat von plastinka

Wget hingegen sendet auch (zB ACKs) und "erzeugt" somit Frames -> die Softirq-Rate steigt -> CPU-Last steigt.

Stimmt doch gar nicht, oder? Wget macht doch lediglich ein read() auf den Socket. Die ACKs erzeugt der TCP/IP-Stack, und der sollte das doch im Kernel-Context tun, oder nicht!?

Aber möglicherweise verwendet der busybox-wget nur einen kleinen socket-buffer (kann man die Defaultgrösse nicht irgendwo unter /proc einsehen und einstellen!?) und sorgt so für (zu)viele Context-Switches?

Zitat von plastinka

Beispiel: PC1---(1000BASE-T)---WRT350Nv2(switching)---(1000BASE-T)---PC2: 300 Mbit/s

Als reiner Gigabit-Switch schafft die Fritz!Box 7390 bei mir aber das Gigabit-Limit, also einen TCP-Durchsatz von über 115 MBytes/s. Da muss die CPU ja auch nichts anfassen.

Zitat von plastinka

2. Die Busybox wget Implementierung ist auf geringe Größe und nicht auf Geschwindigkeit optimiert. Beispiel WRT350Nv2: wget Busybox: 45 Mbit/s
wget nativ: 118 Mbit/s. In beiden Fällen aber 100% CPU-Auslastung.

Muss ich also doch mal rauskriegen, wie man die mit buildroot erstellte "Toolchain" eigentlich benutzt, und mir damit mal ein natives wget compilen...

[robert_s]

So, ich habe tatsächlich wget für mips (genauer für mips 24kec) compiliert bekommen. Damit kann die Box jetzt mit um die 9 MBytes/s aus dem LAN ziehen, also 70-80 Mbps, wieder bei 97% CPU-Last. Ich habe mit einer Modifikation der wget-Sourcen auch die socket receive Puffergrösse variieren können, aber mehr als 10,4 Mio Bytes/s gehen bei mir nie über die PC-Netzwerkkarte raus. Ich bin enttäuscht

Ich sollte mir mal zum Vergleich einen buildroot für mipsel erzeugen und dann damit ein wget für die Fritz!Box 7570 basteln...

[plastinka]

Zitat von robert_s

Stimmt doch gar nicht, oder? Wget macht doch lediglich ein read() auf den Socket. Die ACKs erzeugt der TCP/IP-Stack, und der sollte das doch im Kernel-Context tun, oder nicht!?

Ja, richtig! Die ACK's werden vom Kernel generiert. Hab' mich falsch ausgedrückt.
Softirq's gibts aber auch beim senden: NET_TX_SOFTIRQ

Als reiner Gigabit-Switch schafft die Fritz!Box 7390 bei mir aber das Gigabit-Limit, also einen TCP-Durchsatz von über 115 MBytes/s.

Wirklich? Nicht schlecht!

Ich habe mit einer Modifikation der wget-Sourcen auch die socket receive Puffergrösse variieren können...

Versuch' es mal mit dem sendfile syscall anstelle von read/write.

[robert_s]

Ich habe mir jetzt mal "netio" für die Fritz!Box 7390 compiliert, und von der Box aus einen TCP-Durchsatztest zu einem PC im Gigabit-LAN gemacht:

# ./netio -t 192.168.1.100

NETIO - Network Throughput Benchmark, Version 1.26
(C) 1997-2005 Kai Uwe Rommel

TCP connection established.
Packet size 1k bytes: 3451 KByte/s Tx, 7344 KByte/s Rx.
Packet size 2k bytes: 4291 KByte/s Tx, 7925 KByte/s Rx.
Packet size 4k bytes: 4548 KByte/s Tx, 8328 KByte/s Rx.
Packet size 8k bytes: 4747 KByte/s Tx, 10319 KByte/s Rx.
Packet size 16k bytes: 4837 KByte/s Tx, 10800 KByte/s Rx.
Packet size 32k bytes: 5210 KByte/s Tx, 10320 KByte/s Rx.
Done.

Das ist wirklich dürftig: Die Box kann nicht mehr als mit 50Mbps ins LAN senden, und maximal mit 100Mbps aus dem LAN empfangen. Den eingebauten Gigabit-Switch hätte man sich wohl besser gespart, das hätte die schwache Leistung wenigstens etwas kaschiert...

Damit ist auch die NAS-Funktion ein reines "Gimmick", denn mit 5 MBytes/s Lesegeschwindigkeit ist inzwischen selbst der billigste USB-Stick unterfordert.

Noch grottiger ist das Ergebnis übrigens beim NETIO-Test mit UDP: Wenn mein PC mit 90 MBytes/s auf die Fritz!Box losballert - dann verliert die 99% der Pakete und legt auch mal einen Neustart hin...

Da kann man nur hoffen, dass AVM noch einen groben Fehler im der Firmware stecken hat...

[martiko]

@robert
Du gibst diese Ergebnisse und Erkenntnisse doch hoffentlich an AVM weiter? Ich denke, so tiefgreifenden Input werden sie selten bekommen, wäre schon wichtig, dass Sie das erfahren... (und in wie weit die AVM-Jungs auch hier mitlesen, weiss ich nicht).

[Fifaheld]

Ist das alles Software bedingt oder eher Hardware bedingt? WEnn 1. kann man ja auf besserungen hoffen, wenn 2. dann müssen wir wohl alle warten bis v2 der Box auf dem Markt erscheint (bei diesen ganzen negativen meldungen wundert mich warum avm so lange gebraucht hat mit der Release)