Pruebas de transferencia mediante IPv4 e IPv6

Fecha: 28 y 29 de junio del 2023

 

Escenario

 

Este laboratorio analiza las transferencias de datos entre dos dispositivos, pero con IPv4 e IPv6 y su comparación entre ambas.

Para tal fin se utilizó iPerf en ambas máquinas, y Wireshark para analizar las diferencias de payload y volúmenes de tráfico.

 

                       

Las pruebas se realizaron siempre a 100 Mbps para tener un patrón común y que los dispositivos trabajen holgados, cosa

que no existan otros cuellos de botella ajenos a la red.              

 

 

1.- Prueba inicial de 60 segundos con IPv4:

 

bin/iperf.exe -c 192.168.1.100 -P 1 -i 1 -p 5001 -f m -t 60

------------------------------------------------------------

Client connecting to 192.168.1.100, TCP port 5001

TCP window size: 0.01 MByte (default)

------------------------------------------------------------

[136] local 192.168.2.100 port 49238 connected with 192.168.1.100 port 5001

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth

[136]  0.0- 1.0 sec  9.88 MBytes  82.8 Mbits/sec

[136]  1.0- 2.0 sec  9.80 MBytes  82.2 Mbits/sec

[136]  2.0- 3.0 sec  9.83 MBytes  82.4 Mbits/sec

[136]  3.0- 4.0 sec  9.85 MBytes  82.6 Mbits/sec

---resumido/omitido---

[136] 57.0-58.0 sec  9.93 MBytes  83.3 Mbits/sec

[136] 58.0-59.0 sec  10.1 MBytes  84.7 Mbits/sec

[136] 59.0-60.0 sec  9.80 MBytes  82.2 Mbits/sec

[ ID] Interval            Transfer          Bandwidth

[136]  0.0-60.0 sec   593 MBytes  82.9 Mbits/sec

Done.

 

 

2.- Prueba inicial de 60 segundos con IPv6:

 

bin/iperf.exe -c 2340:1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84 -P 1 -i 1 -p 5001 -M 1440.0B -V -f m -t 60

------------------------------------------------------------

Client connecting to 2340:1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84, TCP port 5001

TCP window size: 0.01 MByte (default)

------------------------------------------------------------

[136] local 2340:1234:5678:fa01:8dbc:42f7:794b:bb35 port 49256 connected with 2340:1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84 port 5001

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth

[136]  0.0- 1.0 sec  6.96 MBytes  58.4 Mbits/sec

[136]  1.0- 2.0 sec  6.87 MBytes  57.6 Mbits/sec

[136]  2.0- 3.0 sec  6.84 MBytes  57.4 Mbits/sec

[136]  3.0- 4.0 sec  6.94 MBytes  58.2 Mbits/sec

---resumido/omitido---

[136] 57.0-58.0 sec  6.97 MBytes  58.5 Mbits/sec

[136] 58.0-59.0 sec  7.07 MBytes  59.3 Mbits/sec

[136] 59.0-60.0 sec  6.90 MBytes  57.9 Mbits/sec

[ ID] Interval            Transfer          Bandwidth

[136]  0.0-60.0 sec   416 MBytes  58.2 Mbits/sec

Done.

 

 

3.- Análisis de transferencia en 1 segundo con IPv4:

 

 

 

 

 

4.- Análisis de transferencia en 1 segundo con IPv6:

 

 

 

 

 

5.- Pruebas con iPerf3:

 

5.1.- Test de 1 segundo con IPv4:

 

C:\iperf3>iperf3 -c 192.168.1.100 -t 1

Connecting to host 192.168.1.100, port 5201

[  4] local 192.168.2.100 port 49473 connected to 192.168.1.100 port 5201

[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  10.6 MBytes  87.5 Mbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

[ ID] Interval                Transfer         Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  10.6 MBytes   87.5 Mbits/sec     sender

[  4]   0.00-1.01   sec  10.6 MBytes  87.5 Mbits/sec    receiver

 

iperf Done.

 

 

5.2.- Test de 1 segundo con IPv6:

 

C:\iperf3>iperf3 -c 2340:1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84 -6 -t 1

Connecting to host 2340:1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84, port 5201

[  4] local 2340:1234:5678:fa01:cc22:f6cb:f217:2e23 port 49475 connected to 2340

:1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84 port 5201

[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  8.80 MBytes  72.8 Mbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

[ ID] Interval               Transfer          Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  8.80 MBytes   72.8 Mbits/sec    sender

[  4]   0.00-1.01   sec  8.78 MBytes  72.6 Mbits/sec   receiver

 

iperf Done.

 

 

6.- Pruebas en el mismo segmento LAN:

 

 

6.1.- Test de 1 segundo con IPv4:

 

C:\iperf3>iperf3 -c 192.168.1.100 -t 1

Connecting to host 192.168.1.100, port 5201

[  4] local 192.168.1.101 port 49517 connected to 192.168.1.100 port 5201

[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  10.4 MBytes  86.0 Mbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

[ ID] Interval               Transfer          Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  10.4 MBytes   86.0 Mbits/sec    sender

[  4]   0.00-1.01   sec  10.4 MBytes  86.0 Mbits/sec   receiver

 

iperf Done.

 

 

6.2.- Test de 1 segundo con IPv6:

 

C:\iperf3>iperf3 -c fe80::1e98:cafe:bc6:36b  -6 -t 1

Connecting to host fe80::1e98:cafe:bc6:36b, port 5201

[  4] local fe80::d5d1:a86c:603e:61b port 49509 connected to fe80::1e98:caca:bc6

:36b port 5201

[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  11.4 MBytes  94.2 Mbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  

[ ID] Interval               Transfer          Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  11.4 MBytes   94.2 Mbits/sec     sender

[  4]   0.00-1.01   sec  11.4 MBytes  94.2 Mbits/sec    receiver (superamos a IPv4 !)

 

iperf Done.

 

 

6.3.- Test de 60 segundos con IPv4:

 

C:\iperf3>iperf3 -c 192.168.1.100 -t 60

Connecting to host 192.168.1.100, port 5201

[  4] local 192.168.1.101 port 49515 connected to 192.168.1.100 port 5201

[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  10.6 MBytes  87.5 Mbits/sec

[  4]   1.01-2.01   sec  10.4 MBytes  87.4 Mbits/sec

[  4]   2.01-3.01   sec  10.3 MBytes  86.8 Mbits/sec

[  4]   3.01-4.01   sec  10.4 MBytes  87.4 Mbits/sec

---resumido/omitido---

[  4]  57.00-58.00  sec  10.4 MBytes  87.4 Mbits/sec

[  4]  58.00-59.01  sec  10.5 MBytes  87.0 Mbits/sec

[  4]  59.01-60.01  sec  10.4 MBytes  87.4 Mbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

[ ID] Interval                 Transfer         Bandwidth

[  4]   0.00-60.01  sec   615 MBytes   86.0 Mbits/sec     sender

[  4]   0.00-60.01  sec   615 MBytes  86.0 Mbits/sec    receiver

 

iperf Done.

 

 

6.4.- Test de 60 segundos con IPv6:

 

C:\iperf3>iperf3 -c fe80::1e98:cafe:bc6:36b -6 -t 60

Connecting to host fe80::1e98:cafe:bc6:36b, port 5201

[  4] local fe80::d5d1:a86c:603e:61b port 49519 connected to fe80::1e98:caca:bc6

:36b port 5201

[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  11.4 MBytes  94.2 Mbits/sec

[  4]   1.01-2.01   sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

[  4]   2.01-3.01   sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

[  4]   3.01-4.01   sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

---resumido/omitido---

[  4]  56.00-57.01  sec  11.3 MBytes  93.7 Mbits/sec

[  4]  57.01-58.01  sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

[  4]  58.01-59.01  sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

[  4]  59.01-60.01  sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

[ ID] Interval                 Transfer         Bandwidth

[  4]   0.00-60.01  sec   669 MBytes   93.6 Mbits/sec     sender

[  4]   0.00-60.01  sec   669 MBytes  93.6 Mbits/sec    receiver (superamos a IPv4 !)

 

iperf Done.

 

 

7.- Pruebas con un SW layer 3:

 

Para verificar que el router es el factor delimitante en la transferencia IPv6, lo reemplazamos con un switch layer 3.

 

 

7.1.- Test de 1 segundo con IPv4:

 

C:\iperf3>iperf3 -c 192.168.1.100 -t 1

Connecting to host 192.168.1.100, port 5201

[  4] local 192.168.2.100 port 49272 connected to 192.168.1.100 port 5201

[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  10.6 MBytes  87.5 Mbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

[ ID] Interval                Transfer         Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  10.6 MBytes   87.5 Mbits/sec        sender

[  4]   0.00-1.01   sec  10.6 MBytes  87.5 Mbits/sec       receiver (casi mismo resultado que en segmento LAN)

 

iperf Done.

 

 

7.2.- Test de 1 segundo con IPv6:

 

C:\iperf3>iperf3 -c 2340:1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84 -6 -t 1

Connecting to host 2340:1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84, port 5201

[  4] local 2340:1234:5678:fa01:2d18:7db0:4ed:c533 port 49225 connected to 2340:

1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84 port 5201

[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  11.4 MBytes  94.2 Mbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

[ ID] Interval                Transfer         Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  11.4 MBytes   94.2 Mbits/sec      sender

[  4]   0.00-1.01   sec  11.4 MBytes  94.2 Mbits/sec     receiver (mismo resultado que en segmento LAN)

 

iperf Done.

 

 

7.3.- Test de 60 segundos con IPv4:

 

C:\iperf3>iperf3 -c 192.168.1.100 -t 60

Connecting to host 192.168.1.100, port 5201

[  4] local 192.168.2.100 port 49274 connected to 192.168.1.100 port 5201

[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  10.6 MBytes  87.5 Mbits/sec

[  4]   1.01-2.01   sec  10.4 MBytes  87.4 Mbits/sec

[  4]   2.01-3.01   sec  10.4 MBytes  87.4 Mbits/sec

[  4]   3.01-4.01   sec  10.3 MBytes  86.8 Mbits/sec

---resumido/omitido---

[  4]  57.00-58.00  sec  10.4 MBytes  87.4 Mbits/sec

[  4]  58.00-59.00  sec  10.4 MBytes  87.4 Mbits/sec

[  4]  59.00-60.01  sec  10.5 MBytes  87.0 Mbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

[ ID] Interval                 Transfer         Bandwidth

[  4]   0.00-60.01  sec   624 MBytes   87.2 Mbits/sec        sender

[  4]   0.00-60.01  sec   624 MBytes  87.2 Mbits/sec       receiver (casi mismo resultado que en segmento LAN)

 

iperf Done.

 

 

7.4.- Test de 60 segundos con IPv6:

 

C:\iperf3>iperf3 -c 2340:1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84 -6 -t 60

Connecting to host 2340:1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84, port 5201

[  4] local 2340:1234:5678:fa01:2d18:7db0:4ed:c533 port 49227 connected to 2340:

1234:5678:fa00:1afe:f03b:2f6d:5c84 port 5201

[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth

[  4]   0.00-1.01   sec  11.4 MBytes  94.2 Mbits/sec

[  4]   1.01-2.01   sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

[  4]   2.01-3.01   sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

[  4]   3.01-4.01   sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

---resumido/omitido---

[  4]  57.00-58.00  sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

[  4]  58.00-59.01  sec  11.3 MBytes  93.1 Mbits/sec

[  4]  59.01-60.01  sec  11.1 MBytes  93.6 Mbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  

[ ID] Interval                 Transfer        Bandwidth

[  4]   0.00-60.01  sec   669 MBytes  93.5 Mbits/sec          sender

[  4]   0.00-60.01  sec   669 MBytes  93.5 Mbits/sec        receiver (mismo resultado que en segmento LAN)

 

iperf Done.

 

 

8.- Conclusión:

 

Por las pruebas iniciales deducimos que el cuello de botella se encontraba en el stack IPv6 del router.

También podemos afirmar que con IPv6 a pesar de la mayor longitud de la cabecera IP, se utiliza mejor el payload (la MTU completa)

y con menor cantidad de paquetes (menos cabeceras transmitidas).

Al menos con IPv4 se utilizó un payload menos eficiente (menor MTU) y más cantidad de paquetes (más cabeceras transmitidas).

 

¿Es IPv6 “más rápido? Al menos con estas pruebas podemos decir que sí.

 

 

9.- Configuración del router:

 

Gateway_IPv6#sh runn (sólo lo más relevante)

Building configuration...

 

Current configuration : 1176 bytes

!

!

hostname Gateway_IPv6

!

!

ipv6 unicast-routing(activa IPv6)

!

!

interface FastEthernet0/0

 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

 ipv6 address 2340:1234:5678:FA00::1/64

!

interface FastEthernet0/1

 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0

 ipv6 address 2340:1234:5678:FA01::1/64

!

end

 

Gateway_IPv6#

 

10.- Configuración del switch L3:

 

Switch-L3#sh runn (sólo lo más relevante)

Building configuration...

 

Current configuration : 928 bytes

!

!

hostname Switch-L3

!

ip routing (activa IPv4)

!

ipv6 unicast-routing (activa IPv6)

!

!

interface FastEthernet0/1

 switchport mode access

!

interface FastEthernet0/2

 switchport mode access

 switchport access vlan 2

!

interface Vlan1

 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

 ipv6 address 2340:1234:5678:FA00::1/64

!

interface Vlan2

 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0

 ipv6 address 2340:1234:5678:FA01::1/64

!

end

 

Switch-L3#

 

 

(2023) Stories for lonely people

Rosario, Argentina