蜜果私塾：使用SIPP来进行SIP压力测试（2）
记录人：阿蜜果
记录时间：2010-7-21
1. 使用场景
笔者最近需要对新做的一个SBC（Ssession Border Controller，会话边界控制器）进行大呼测试。所做的SBC包括两个模块：CN和VN，CN模块做信令转发，VN模块主要做媒体转发，SBC用于解决SIP和媒体流的NAT穿越问题。
SBC服务器为双网卡机器，IP地址为：192.168.2.47和125.39.155.110，UAS服务器的IP为192.168.2.66。UAC所在机器（笔者机器）的IP为125.39.155.107。
UAC往SBC服务器发INVITE消息，SBC接收到消息后，由CN模块将消息转发给UAS服务器，并转发UAS发过来的信息给UAC，呼叫建立后，UAS和UAC的媒体流的转发由SBC的VN模块来做。
UAC(125.39.155.107)< -------------------> SBC (192.168.2.47、125.39.155.110)<----------------->UAS(192.168.2.66)
在该大呼测试中，UAC由笔者机器的Sipp软件来做，UAS是另一台经过测试的稳定的服务器，它在收到SBC的INVITE消息后，发100、180、200，并放一段音。
2. uac.xml编辑
因为我们需要在媒体包、所带的音频Codec等、另外流程等上有一些不同，所以还需要准备自定义的uac.xml。在Sipp的安装目录（eg. C:"Program Files"Sipp_3.1）新建uac.xml文件，该文件内容编写如下：
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>
<!DOCTYPE scenario SYSTEM "sipp.dtd">
<!-- This program is free software; you can redistribute it and/or -->
<!-- modify it under the terms of the GNU General Public License as -->
<!-- published by the Free Software Foundation; either version 2 of the -->
<!-- License, or (at your option) any later version. -->
<!-- -->
<!-- This program is distributed in the hope that it will be useful, -->
<!-- but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of -->
<!-- MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the -->
<!-- GNU General Public License for more details. -->
<!-- -->
<!-- You should have received a copy of the GNU General Public License -->
<!-- along with this program; if not, write to the -->
<!-- Free Software Foundation, Inc., -->
<!-- 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA -->
<!-- -->
<!-- Sipp default 'uac' scenario. -->
<!-- -->
<scenario name="Basic Sipstone UAC">
<send retrans="500">
<![CDATA[
INVITE sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port] SIP/2.0
Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port]
From: sipp <sip:sipp@[local_ip]:[local_port]>;tag=[call_number]
To: sut <sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port]>
Call-ID: [call_id]
Cseq: 1 INVITE
Contact: sip:sipp@[local_ip]:[local_port]
Max-Forwards: 70
Subject: Performance Test
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 136
v=0
o=user1 53655765 2353687637 IN IP4 127.0.0.1
s=-
t=0 0
m=audio [media_port] RTP/AVP 8
c=IN IP4 [media_ip]
a=rtpmap:8 PCMA/8000
]]>
</send>
<recv response="100"
optional="true">
</recv>
<recv response="180" optional="true">
</recv>
<recv response="200" rtd="true">
</recv>
<!-- Packet lost can be simulated in any send/recv message by -->
<!-- by adding the 'lost = "10"'. Value can be [1-100] percent. -->
<send>
<![CDATA[
ACK sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port] SIP/2.0
Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port]
From: sipp <sip:sipp@[local_ip]:[local_port]>;tag=[call_number]
To: sut <sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port]>[peer_tag_param]
Call-ID: [call_id]
Cseq: 1 ACK
Contact: sip:sipp@[local_ip]:[local_port]
Max-Forwards: 70
Subject: Performance Test
Content-Length: 0
]]>
</send>
<nop>
<action>
<exec play_pcap_audio="pcap/g711a.pcap"/>
</action>
</nop>
<!-- This delay can be customized by the -d command-line option -->
<!-- or by adding a 'milliseconds = "value"' option here. -->
<pause/>
<!-- The 'crlf' option inserts a blank line in the statistics report. -->
<send retrans="500">
<![CDATA[
BYE sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port] SIP/2.0
Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port]
From: sipp <sip:sipp@[local_ip]:[local_port]>;tag=[call_number]
To: sut <sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port]>[peer_tag_param]
Call-ID: [call_id]
Cseq: 2 BYE
Contact: sip:sipp@[local_ip]:[local_port]
Max-Forwards: 70
Subject: Performance Test
Content-Length: 0
]]>
</send>
<recv response="200" crlf="true">
</recv>
<!-- definition of the response time repartition table (unit is ms) -->
<ResponseTimeRepartition value="10, 20, 30, 40, 50, 100, 150, 200"/>
<!-- definition of the call length repartition table (unit is ms) -->
<CallLengthRepartition value="10, 50, 100, 500, 1000, 5000, 10000"/>
</scenario>
该流程表示的意思是首先由uac主动往外发INVITE，接着期望收到100、180、200信息，UAC收到SBC的200 OK信息后，往SBC发送ACK信息，接着往服务器发送pcap/g711a.pcap的RTP包信息。接着开始pause，pause的是时间是uac启动时所带的d参数（在后续章节带了该参数）。等待d（s）后，往服务器发BYE消息，并期待得到服务器的200 OK信息，流程结束。
上面脚本中的“[]”中都是用户带入的一些参数，若未指定，系统会自动指定。
1） remote_ip：服务器的IP，本实例中指定为125.39.155.100；
2） remote_port：服务器的端口，本实例中指定为5040；
3） local_ip：UAC的IP，未指定时，使用UAC所在主机的IP，本例中指定为192.168.4.20；
4） local_port：UAC的端口，本例中指定为6060；
5） call_number：主叫号码，本实例中通过-s参数指定为01077778888；
6） transport：未指定，默认为udp；
7） call_id：Call-ID，由系统生成，未指定。
……
注意如下这段脚本：
<nop>
<action>
<exec play_pcap_audio="pcap/g711a.pcap"/>
</action>
</nop>
这段表示接通后UAC向服务器发送的RTP包，笔者使用的是Sipp安装目录pcap下的g711.pcap包，也可以自己录制。
3. 媒体包准备
在测试过程中常常需要携带RTP流，此时需要有对应的RTP流文件，Sipp安装目录pcap下有一些默认的RTP流文件，若不满足条件，也可以自行录制，录制好后，可在wireshark中过滤好需要的包后，点击“Save As”另存到Sipp安装目录/pcap目录。
4. 测试结果分析
选择“开始”->“程序”->“Sipp_3.1”->“start sipp”，在弹出的窗口中可以先运行如下语句先试呼叫一个：
sipp -sf uac.xml -m 1 -i 192.168.4.20 -d 5000 -p 6060 -s 01077778888 -rtp_echo 125.39.155.110:5040
其中：
1）-sf后跟的是自定义的uac的脚本文件；
2）-m后跟的是呼叫次数；
3）-i后跟的是本机IP（该参数可以不加，默认使用本机IP）；
4）-p后跟的是本地的端口；
5）-d后跟的是暂停的秒数，可“2. uac.xml”
6）-s后跟的是助教号码；
7）rtp_echo表示需要对方发送RTP；
8）125.39.155.110:5040表示的服务器的IP和端口。
一个试呼成功后，可以开始进行大呼，此时可以去掉-m参数。命令如下：
sipp -sf uac.xml -i 192.168.4.20 -d 5000 -p 6060 -s 01077778888 -rtp_echo 125.39.155.110:5040
另外在SBC服务器开三个窗口观察当前的运行情况，分别使用如下命令：
1）inmon： 观察SCF的load值等情况（我们公司平台的一个命令）；
2）vmstat 3：主要观察id列等，一般要稳定在idle 70%以上；
3）top： 实时查看当前cpu的占用排位情况。
将caps值加到25，运行一段时间后，笔者观察到top、vmstat 3的情况比较稳定，测试基本情况如下：
1）sipp uac窗口：
从该结果中可看出，虽然有重复现象，但是重发布多，而且没有“Timout”和“Unexpected Msg”，总体算正常。
2）vmstat 3运行基本情况：
从上图可以看出，idle值太低，基本在57%，离70%还有距离；
3）top运行基本情况：
从上图中可以看出，sbcvn模块所占CPU比较高，需要重点优化效率，sbc的VN模块基本在12%，只是负责信令转发，所以瓶颈在 VN模块。
4）inmon运行基本情况：
inmon的load值一般在17%，而且比较稳定，没有突然居高位，并持续居高位的情况，CN模块比较稳定。
5. 参考文献
《sip使用秘籍-v1.2》阮班勇：
http://wenku.baidu.com/view/632ac7c758f5f61fb73666c5.html