加速scp传输速度

2013-11-5  |  18:53分类:Linux,MySQL  |  

当需要在机器之间传输400GB文件的时候,你就会非常在意传输的速度了。默认情况下(约125MB带宽,网络延迟17ms,Intel E5-2430,本文后续讨论默认是指该环境),scp的速度约为40MB,传输400GB则需要170分钟,约3小时,如果可以加速,则可以大大节约工程师的时间,让攻城师们有更多时间去看个电影,陪陪家人

1. 结论

声明:这里给出的测试数据不具有一般性,仅供参考。测试与数据本身特性有很大关系,本文使用InnoDB的redo log作为测试数据。

* 改变ssh加密算法,可以让速度更快;通常,越弱的加密算法,速度越快

* 通常压缩会降低scp速度,但这与数据类型有很大关系,对压缩率非常高的数据启用压缩,可以加速

* 压缩级别对传输效率影响很小

* 用于完整性校验的不同MAC( message authentication code)算法,对性能约有10%-20%的影响。

所以,简单尝试如下,让你的SCP速度double一下:

scp -r -c arcfour128 ...
scp -r -c aes192-cbc ...
scp -r -c arcfour128 -o "MACs umac-64@openssh.com" ...

注:启用压缩使用参数: -o "Compression yes"

2. 测试数据:加密算法和压缩的影响

这里对比了12种ssh中实现的加密算法和是否使用压缩的传输效率,测试文件使用的是InnoDB的1GB*4的日志文件(注意:不同类型的文件测试结果会很不同),这里纵坐标单位为MB/s,数据分为压缩传输和不压缩传输两组:

screen-scp-compare-cipher-compression

原始数据:scp_speed.txt

可以看到,不同加密算法传输速度相差很大;使用了压缩之后,速度下降很多,也看到不同加密算法加密后区别并不大。

3. 关于是否启用压缩

* 压缩只有在网络传输速度非常慢,以致于压缩后节省的传输时间大于压缩本身的时间,这时才有效果,所以是否启用压缩,需要实际测试

* 压缩比很低的数据,不要再启用压缩(例如已经压缩过的数据、视频等)

* 通常建议,传输前先压缩,而不是使用ssh的压缩;建议使用pigz/lbizp2等并行压缩工具

* 数据中大量重复、空洞,这类适合压缩的数据,可以尝试压缩选项,例如如下是一组,大量"空洞"数据的测试:

chart_1

看到,压缩大大提高了传输效率

4. "压缩级别"对传输速度影响不大

最后一组对比是,将压缩级别从1改到9,对比传输速度,纵坐标单位MB/s,对12种加密算法分别使用了测试9个压缩级别,数据如下:

screen-scp-compare-compression-level

大图链接 原始数据:scp-compression-level.txt

可以看到,压缩级别对传输影响较小。ssh使用的默认压缩级别是6。

5. 测试数据:完整性校验算法MACs选择

通过选项Macs可以设置对应的哈希算法,man ssh_config可以看到支持哪些哈希算法。这里对了比了12中加密算法下使用不用的完整性校验算法的性能情况:

screen-scp-compare-macs-all

查看大图

看到,绝大数情况下"umac-64@openssh.com"(关于此哈希)性能都更好,所以建议尝试使用此哈希算法做验证,看看你的场景下速度是否与提升。也可以看到,默认的hmac-md5哈希在默认的加密aes128-ctr下表现比较好;

6. 参考阅读

* differenct between -ctr/cbc:介绍了ctr和cbc的区别

* The use of UMAC in the SSH Transport Layer Protocol介绍umac相关的哈希算法

* 在<<The Secure Shell: The Definitive Guide>> ISBN: 0-596-00011-1概述了各种加密算法的安全性和效率 参考

* man scp/ssh/ssh_config

* OpenSSH ciphers performance benchmark

* 100% SCP/SSH Performance Gain by Selecting the Right Algorithm

* Ciphers and MACs@ssh.com

* AES VS 3DES@MSDN Blogs - ACE Team

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8条评论 关于 “加速scp传输速度”

  1. georgexsh 发表于: 十一月 5th, 2013 22:50

    lbizp2 ... pbzip2?

  2. xupeng 发表于: 十一月 6th, 2013 00:29

    真巧啊,赞

  3. 使用tar+lz4/pigz+ssh更快的数据传输 - 一个故事@MySQL DBA 发表于: 十一月 8th, 2013 10:41

    […] 上一篇:加速scp传输速度 […]

  4. 加速scp传输速度 | Multiprocess 发表于: 十一月 12th, 2013 00:32

    […] From: http://www.orczhou.com/index.php/feed/ […]

  5. 使用tar+lz4/pigz+ssh更快的数据传输 | Multiprocess 发表于: 十一月 12th, 2013 12:38

    […] 前面一篇介绍了如何最大限度的榨取SCP的传输速度,有了这个基础,就可以进一步的使用压缩来加速传输速度了。只使用scp,传输速率最快约90MB,本文通过压缩将把最快传输速率提升到约250MB/s(包括解压的过程)。 […]

  6. 匿名 发表于: 四月 25th, 2014 10:13

    科学态度啊,学习

  7. 从10s到0.2s–个人博客提速简明手记 | Yhddba.com 发表于: 八月 30th, 2014 21:23

    […] 1.选择快速的ssh的加密算法 《The Secure Shell: The Definitive Guide》和orczhou的文章加速scp传输速度,都有对比不同加密算法的传输效率. 2.替换ssh–mosh […]

  8. 刀尖红叶 发表于: 五月 18th, 2015 13:03

    使用AES类加密算法能比arcfour快的前提是--CPU和使用的openssl版本都支持AES-NI,假如不支持的话还是arcfour快很多~


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