原创

玩转CVM之iPerf测试

提起iPerf,想必大家都知道它是用来测试网络性能的命令。iPerf是美国伊利诺斯大学(University of Illinois)开发的一种开源的网络性能测试工具。可以用来测试网络节点间(也包括回环)TCP或UDP连接的性能,包括带宽、抖动以及丢包率,其中抖动和丢包率适应于UDP测试,而带宽测试适应于TCP和UDP。

带宽测试一般来说采用UDP模式测试,因为在UDP模式下能测出极限带宽、路径时延、丢包率,这些测试项会在带宽测试报告中打印出来。在进行测试时,先以链路理论带宽作为数据发送速率进行测试,例如,从客户端到服务器之间的链路的理论带宽为1000Mbps,先用 -b 1000M进行测试,然后根据测试结果(包括实际带宽,时延抖动和丢包率),再以实际带宽作为数据发送速率进行测试,会发现时延抖动和丢包率比第一次好很多,重复测试几次,就能得出稳定的实际带宽。

iPerf是基于server-client模式工作的,因此,要使用iPerf测试带宽,需要建立一个服务端(用于丢弃流量)和一个客户端(用于产生流量)。iPerf服务端或者是客户端,都是使用的同一个命令,不过是启动命令的选项不同而已。

iPerf的主要功能

TCP

测量网络带宽

报告MSS/MTU值的大小和观测值

支持TCP窗口值通过套接字缓冲

当P线程或Win32线程可用时,支持多线程。客户端与服务端支持同时多重连接

UDP

客户端可以创建指定带宽的UDP流

测量丢包

测量延迟

支持多播

当P线程可用时,支持多线程。客户端与服务端支持同时多重连接(不支持Windows)

iPerf安装

安装IPerf,可以在https://iperf.fr/iperf-download.php针对不同的操作系统进行下载,建议下载iPerf2版本,iPerf3由于不能支持多进程下载,所以在进行多进程测试的时候比较麻烦,具体的命令可以仿照如下:

服务端开启多线程:

iperf3 -s -p 5101&; iperf3 -s -p 5102&; iperf3 -s -p 5103 &

客户端开启多线程:

iperf3 -c hostname -T s1 -p 5101 &;

iperf3 -c hostname -T s2 -p 5102 &;

iperf3 -c hostname -T s3 -p 5103 &;

可以看到iPerf3多线程其实就是开启多个端口进行测试,比较麻烦,因此建议下载iperf2.

1.对于windows版的iPerf,直接将解压出来的iperf.exe和cygwin1.dll复制到%systemroot%目录即可

2.对于linux版的iPerf,请使用如下命令安装

rpm -ivh iperf-<version>.rpm

iPerf启动测试

iPerf测试,需要Server端和Client端各自执行命令启动

服务端

iperf -s -p [端口]

客户端

iperf -c [server IP]

注意:iPerf默认测试的是TCP协议的带宽,如果需要测试UDP的带宽,则需要加上-u选项

如下为简单测试实例:

1.针对TCP进行带宽测试:

iperf -s -p 3389

iperf -c 10.104.17.84 -p 3389 -t 30 -i 1

常用指标介绍:

-c:客户端模式,后接服务器ip

-p:后接服务端监听的端口

-i:设置带宽报告的时间间隔,单位为秒

-t:设置测试的时长,单位为秒,不设置默认10s

-w:设置tcp窗口大小,一般可以不用设置,默认即可

测试多线程TCP,在客户端添加-P参即可测试多线程的TCP性能

服务端和客户端进行TCP带宽测试

2.针对UDP进行带宽测试:

iperf -s -p 3389 -u

iperf -c 10.104.17.84 -p 3389 -i 1 -u -b 2000M

常用指标介绍:

-c:客户端模式,后接服务器ip

-p:后接服务端监听的端口

-i:设置带宽报告的时间间隔,单位为秒

-t:设置测试的时长,单位为秒,不设置默认10s

-b:设置udp的发送带宽,单位bit/s

服务端和客户端进行UDP带宽测试

iPerf常用选项

命令行选项

描述

客户端与服务器共用选项

-f, --format [bkmaBKMA]

格式化带宽数输出。支持的格式有: 'b' = bits/sec 'B' = Bytes/sec 'k' = Kbits/sec 'K' = KBytes/sec 'm' = Mbits/sec 'M' = MBytes/sec 'g' = Gbits/sec 'G' = GBytes/sec 'a' = adaptive bits/sec 'A' = adaptive Bytes/sec 自适应格式是kilo-和mega-二者之一。除了带宽之外的字段都输出为字节,除非指定输出的格式,默认的参数是a。 注 意:在计算字节byte时,Kilo = 1024, Mega = 1024^2,Giga = 1024^3。通常,在网络中,Kilo = 1000, Mega = 1000^2, and Giga = 1000^3,所以,Iperf也按此来计算比特(位)。如果这些困扰了你,那么请使用-f b参数,然后亲自计算一下。

-i, --interval #

设置每次报告之间的时间间隔,单位为秒。如果设置为非零值,就会按照此时间间隔输出测试报告。默认值为零。

-l, --len #[KM]

设置读写缓冲区的长度。TCP方式默认为8KB,UDP方式默认为1470字节。

-m, --print_mss

输出TCP MSS值(通过TCP_MAXSEG支持)。MSS值一般比MTU值小40字节。通常情况

-p, --port #

设置端口,与服务器端的监听端口一致。默认是5001端口,与ttcp的一样。

-u, --udp

使用UDP方式而不是TCP方式。参看-b选项。

-w, --window #[KM]

设置套接字缓冲区为指定大小。对于TCP方式,此设置为TCP窗口大小。对于UDP方式,此设置为接受UDP数据包的缓冲区大小,限制可以接受数据包的最大值。

-B, --bind host

绑定到主机的多个地址中的一个。对于客户端来 说,这个参数设置了出栈接口。对于服务器端来说,这个参数设置入栈接口。这个参数只用于具有多网络接口的主机。在Iperf的UDP模式下,此参数用于绑 定和加入一个多播组。使用范围在224.0.0.0至239.255.255.255的多播地址。参考-T参数。

-C, --compatibility

与低版本的Iperf使用时,可以使用兼容模式。不需要两端同时使用兼容模式,但是强烈推荐两端同时使用兼容模式。某些情况下,使用某些数据流可以引起1.7版本的服务器端崩溃或引起非预期的连接尝试。

-M, --mss #[KM}

通过TCP_MAXSEG选项尝试设置TCP最大信息段的值。MSS值的大小通常是TCP/IP头减去40字节。在以太网中,MSS值 为1460字节(MTU1500字节)。许多操作系统不支持此选项。

-N, --nodelay

设置TCP无延迟选项,禁用Nagle's运算法则。通常情况此选项对于交互程序,例如telnet,是禁用的。

-V (from v1.6 or higher)

绑定一个IPv6地址。

服务端:$ iperf -s –V

客户端:$ iperf -c <Server IPv6 Address> -V

注意:在1.6.3或更高版本中,指定IPv6地址不需要使用-B参数绑定,在1.6之前的版本则需要。在大多数操作系统中,将响应IPv4客户端映射的IPv4地址。

服务器端专用选项

-s, --server

Iperf服务器模式

-D (v1.2或更高版本)

Unix平台下Iperf作为后台守护进程运行。在Win32平台下,Iperf将作为服务运行。

-R(v1.2或更高版本,仅用于Windows)

卸载Iperf服务(如果它在运行)。

-o(v1.2或更高版本,仅用于Windows)

重定向输出到指定文件

-c, --client host

如果Iperf运行在服务器模式,并且用-c参数指定一个主机,那么Iperf将只接受指定主机的连接。此参数不能工作于UDP模式。

-P, --parallel #

服务器关闭之前保持的连接数。默认是0,这意味着永远接受连接。

客户端专用选项

-b, --bandwidth #[KM]

UDP模式使用的带宽,单位bits/sec。此选项与-u选项相关。默认值是1 Mbit/sec。

-c, --client host

运行Iperf的客户端模式,连接到指定的Iperf服务器端。

-d, --dualtest

运行双测试模式。这将使服务器端反向连接到客户端,使用-L 参数中指定的端口(或默认使用客户端连接到服务器端的端口)。这些在操作的同时就立即完成了。如果你想要一个交互的测试,请尝试-r参数。

-n, --num #[KM]

传送的缓冲器数量。通常情况,Iperf按照10秒钟发送数据。-n参数跨越此限制,按照指定次数发送指定长度的数据,而不论该操作耗费多少时间。参考-l与-t选项。

-r, --tradeoff

往复测试模式。当客户端到服务器端的测试结束时,服务器端通过-l选项指定的端口(或默认为客户端连接到服务器端的端口),反向连接至客户端。当客户端连接终止时,反向连接随即开始。如果需要同时进行双向测试,请尝试-d参数。

-t, --time #

设置传输的总时间。Iperf在指定的时间内,重复的发送指定长度的数据包。默认是10秒钟。参考-l与-n选项。

-L, --listenport #

指定服务端反向连接到客户端时使用的端口。默认使用客户端连接至服务端的端口。

-P, --parallel #

线程数。指定客户端与服务端之间使用的线程数。默认是1线程。需要客户端与服务器端同时使用此参数。

-S, --tos #

出栈数据包的服务类型。许多路由器忽略TOS字段。你可以指定这个值,使用以"0x"开始的16进制数,或以"0"开始的8进制数或10进制数。

例如,16进制'0x10' = 8进制'020' = 十进制'16'。TOS值1349就是:

IPTOS_LOWDELAY minimize delay 0x10

IPTOS_THROUGHPUT maximize throughput 0x08

IPTOS_RELIABILITY maximize reliability 0x04

IPTOS_LOWCOST minimize cost 0x02

-T, --ttl #

出栈多播数据包的TTL值。这本质上就是数据通过路由器的跳数。默认是1,链接本地。

-F (from v1.2 or higher)

使用特定的数据流测量带宽,例如指定的文件。

$ iperf -c <server address> -F <file-name>

-I (from v1.2 or higher)

与-F一样,由标准输入输出文件输入数据。

杂项

-h, --help

显示命令行参考并退出 。

-v, --version

显示版本信息和编译信息并退出。

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