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Software Versions: 5.0 and later
Category: Performance , Management
Solution Number: 1773



SH에는 두 가지 다른 압축 특징이 있으며 각각의 사용여부를 제어할 수 있다. SDR 과 LZ (Lempel-Ziv) 압축


SH는 LZ 압축을 cold 전송시의 데이터 감소의 주요 형태로서 사용한다. 이 압축 방식은 loss-less 스토리지를 위한 가장 보편적으로 사용되는 방법이다. 기본으로 enable 상태이다. in-path rule에서 어떤 트래픽에 어떤 optimization 특징을 사용할지를 설정한다.


CPU 사용과 압축품질간의 균형을 맞추기 위해 압축 레벨을 설정한다.


압축 타입 설정


in-path  rule에서 설정한다.


GUI에서 설정하기


  1. Configure - Optimization - In-Path Rules 로 이동
  2. Optimization Policy 필드에서 아래의 압축 정책의 종류를 설정 (Auto-Discover 또는 Fixed-target rule에서 가능)
    • Normal --------  LZ 압축과 SDR 사용
    • SDR-only -------- SDR만 사용하고 LZ 압축은 안함
    • Compression-Only --------  압축만 사용
    • None --------  둘다 사용안함

이 설정은 유연성을 제공한다. 예를 들면, 45Mbps 이상의 대역폭을 가진 WAN에서는 optimization의 최대 성능을 위해 압축이 필요하진 않다. 큰 대역폭 네트워크에서는 LZ 압축 미사용이 처리량을 증가시킨다.


CLI에서 설정하기


in-path rule 명령과 optimization 정책을 설정


  • optimization normal
  • optimization sdr-only
  • optimization compr-only
  • optimization none


압축 레벨 조절하기


낮은 압축레벨은 CPU도 적게 사용한다. 압축레벨에서 숫자가 높으면 압축강도도 높다. LZ level 1은 가장 빠르고 가장 낮은 압축레벨이며, 레벨 9가 가장 느리고 가장 최대의 압축을 한다. (레벨9는 CPU를 가장 많이 사용한다) 기본값은 Level 1


최적의 압축레벨은 데이터셋에 따라 틀리다. LZ 레벨 1 과 6 사이에는 대략 0% 에서 15%의 압축 차이점이 있지만 CPU 사용율에서는 100% 까지 차이가 날 수 있다.


WAN 대역폭이 작은 경우 level 6가 가장 최적의 선택이다. 이 경우 압축 비율이 LAN 처리량에 바로 영향을 미친다. (CPU 사용량이 높아지지만 WAN 대역폭이 올릴 수 없을 경우 CPU 파워와 압축레벨을 올리는 것을 고려)


일반적으로 WAN 대역폭이 75Mbps 이상인 경우 압축레벨 보다는 CPU가 중요하다. LZ level 1 으로 충분하다.


GUI에서 설정하기 (RiOS 5.5 이후 버전)


  1. Configure - Optimization - Performance 로 이동
  2. CPU Settings 아래에서 압축 설정
    • Compression Level ------ 1 부터 9 까지 선택가능
    • Adaptive Compression ------- LZ 데이터 압축 성능을 다이나믹하게 감지하고 최적의 결과가 나오지 않을 경우 압축을 끈다. WAN 처리량을 최대화하여 LAN 상의 end-to-end 처리량을 증가시킨다. 기본값은 Disable 이다.

        3.  Apply 클릭

        4.  Save 클릭



CLI에서 설정하기


datastore codec compression level <lz_level>       (lz_level can be 1 to 9, or default)
show datastore codec compression


설정 후 변경이 적용하기 위해 메모리에 작성 (write mem)하고 장비를 재시작한다.



v5.0에서는 아래의 명령을 사용


sport codec addr 0.0.0.0 port 0 compression level [1-9]


IP주소 및 포트는 압축레벨에 사용되지 않으며, v5.5에서 생략됨


구 버전에서는 각 압축레벨에 몇몇의 코덱 항목이 있지만 가장 첫번째 코덱만 사용된다.



Adaptive Compression


맞춤형 압축 (adaptive compression) 메커니즘은 각 엔코더 처리 (데이터의 약 150KB)를 위한 압축 비율을 측정한다. 압축할 수 없는 데이터의 경우 소프트웨어는 레벨을 0으로 변경한다. 즉, LZ 헤더를 추가하지만 압축을 위해 CPU 자원을 사용하지 않는다. 소프트웨어는 일정한 간격으로 압축 비율이 변경되었는지를 체크한다.


장점으로는 압축이 사용되지 않는다고 디코더로 알려주기 위한 시그널링이 필요없다.


압축할 수 없는 데이터 패턴:

  • 이미 압축된 데이터
  • Gif, jpeg 등의 데이터 스트림
  • urandom

압축할 수 없는 cold 데이터에 대해 많은 CPU 자원을 아낄 수 있지만, 데이터가 쉽게 압축될 수 있는 경우 Adaptive Compression 의 사용해도 아무런 영향이 없다


RiOS 5.5 이후부터 Web GUI에서 Adaptive Compression 을 enable 또는 disable 할 수 있다.


  1. Configure - Optimization - Performance 로 이동
  2. CPU Settings 아래 Adaptive Compression 설정. 기본값은 Enable
  3. Apply 클릭
  4. Save 클릭


또는 CLI 에서 (config t 모드에서) 아래 명령을 사용:


datastore codec compression adaptive
no datastore codec compression adaptive
show datastore codec compression


테스트 결과


The test results in this section (with 32 connections, all cold data and 5.5 RiOS) show a major impact for a specific data set.

(stt-server -d 1 ; running counter) with a compression ratio of about 4.5 for all levels, but a big difference in throughput (tput)

For a 1 Gbps WAN itf, 0 ms delay
lz compression level 1  tput 314.380 Mbps  Compression ratio 4.568
lz compression level 2  tput 308.430 Mbps  Compression ratio 4.606
lz compression level 3  tput 296.196 Mbps  Compression ratio 4.590
lz compression level 4  tput 293.176 Mbps  Compression ratio 4.601
lz compression level 5  tput 250.070 Mbps  Compression ratio 4.652
lz compression level 6  tput 154.392 Mbps  Compression ratio 4.636
lz compression level 7  tput 107.183 Mbps  Compression ratio 4.619
lz compression level 8  tput  53.203 Mbps  Compression ratio 4.728
lz compression level 9  tput  14.611 Mbps  Compression ratio 4.733

A similar test, but with a dummy net of 45Mbps, where the WAN is the bottle neck and not the CPU, the LAN throughput is defined by the compression ratio.

For a 45 Mbps WAN itf, 0 ms delay
lz compression level 1  tput 183.81  Mbps  Compression ratio 4.484
lz compression level 2  tput 176.470 Mbps  Compression ratio 4.305
lz compression level 3  tput 176.226 Mbps  Compression ratio 4.299
lz compression level 4  tput 179.401 Mbps  Compression ratio 4.377
lz compression level 5  tput 197.696 Mbps  Compression ratio 4.824
lz compression level 6  tput 200.459 Mbps  Compression ratio 4.891
lz compression level 7  tput 200.628 Mbps  Compression ratio 4.899
lz compression level 8  tput  67.962 Mbps  Compression ratio 4.924
lz compression level 9  tput  26.611 Mbps  Compression ratio 4.919

These numbers are very dependent of the data type.

The next table shows some test results for 32 connections, a 1Gbps WAN itf, and urandom data (compression ratio is < 1, because we add some info (such as zlib header). The big difference is related to the unlimited WAN, where the CPU is the bottle neck. Saving the CPU resource, leads to a considerable increase in LAN tput. Note that the LZ compression level has very limited impact for non-compressible data.

Adaptive Compression enabled:
lz compression level 1  tput 370.457 Mbps  Compression ratio .971
lz compression level 3  tput 370.396 Mbps  Compression ratio .971
lz compression level 6  tput 363.560 Mbps  Compression ratio .971
lz compression level 9  tput 366.970 Mbps  Compression ratio .971

Adaptive Compression disabled:
lz compression level 1  tput 286.575 Mbps  Compression ratio .976
lz compression level 3  tput 286.570 Mbps  Compression ratio .976
lz compression level 6  tput 280.178 Mbps  Compression ratio .976
lz compression level 9  tput 281.040 Mbps  Compression ratio .976

If the WAN is the bottle neck, no difference will be seen in the LAN tput. We have to observe the CPU load. We will save CPU resources,

The scenario where a loss of LAN throughput will be observed is with data patterns with a highly variable compression ratio. Typical example of this data patterns are MS Word documents with a lot of pictures (gif files).

45Mbps WAN, 0 ms delay, 50 connections, LZ only rule:

Adaptive Compression enabled:
lz compression level 1  tput 55.967 Mbps  Compression ratio 1.431
lz compression level 3  tput 56.044 Mbps  Compression ratio 1.434
lz compression level 6  tput 56.428 Mbps  Compression ratio 1.444
lz compression level 9  tput 56.104 Mbps  Compression ratio 1.431

Adaptive Compression disabled:
lz compression level 1  tput 63.685 Mbps  Compression ratio 1.619
lz compression level 3  tput 61.887 Mbps  Compression ratio 1.515
lz compression level 6  tput 63.642 Mbps  Compression ratio 1.638
lz compression level 9  tput 62.302 Mbps  Compression ratio 1.550

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