lperf3-网络测试工具

胡齐

发布于 2019-11-19 20:02:29

7.3K0

发布于 2019-11-19 20:02:29

文章被收录于专栏：运维猫运维猫

1、简介

Iperf3 是一个网络性能测试工具。Iperf可以测试最大TCP和UDP带宽性能，具有多种参数和UDP特性，可以根据需要调整，可以报告带宽、延迟抖动和数据包丢失.对于每个测试，它都会报告带宽，丢包和其他参数，可在Windows、Mac OS X、Linux、FreeBSD等各种平台使用，是一个简单又实用的小工具。

软件下载地址：https://iperf.fr/iperf-download.php

2、Iperf3的主要功能

TCP方面

1. 测试网络带宽。

2. 支持多线程，在客户端与服务端支持多重连接。

3. 报告MSS/MTU值的大小。

4.支持TCP窗口值自定义并可通过套接字缓冲。

UDP方面

1. 可以设置指定带宽的UDP数据流。

2. 可以测试网络抖动值、丢包数。

3. 支持多播测试。

4. 支持多线程，在客户端与服务端支持多重连接。

3、安装lperf3

 在CentOS 7上使用下列命令即可安装：
 # yum install iperf3
 
 在ubuntu 上使用下列命令安装:
 # apt-get install iperf3
 
 windows端安装：
 #下载解压安装包，进入dos切换到iperf3解压目录，执行iperf3即可运行.

4、Iperf应用实例

要使用iperf，首先要启用一个服务端，这里假定服务端的IP地址为172.17.120.13，在此服务器上运行“iperf3 -s”即可开启iperf的服务器模式。在默认情况下，iperf3将在服务端打开一个5201监听端口，此时就可以将另一台服务器作为客户端执行iperf功能测试了。

 [root@serverb ~]# iperf3 -s
 warning: this system does not seem to support IPv6 -trying IPv4
 -----------------------------------------------------------
 Server listening on 5201
 -----------------------------------------------------------

5、测试TCP吞吐量

1.为了确定网卡的最大吞吐量，可以在任意客户端运行iperf命令，iperf将尝试从客户端尽可能快地向服务端发送数据请求，并且会输出发送的数据量和网卡平均带宽值。图1是一个最简单的带宽测试命令。

 [root@servera ~]# iperf3 -c 172.17.120.13
 Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
 [  4] local 172.17.120.12 port 33842connected to 172.17.120.13 port 5201
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr Cwnd
 [  4]   0.00-1.00   sec   212MBytes  1.78 Gbits/sec  258   234KBytes       
 [  4]   1.00-2.00   sec   213MBytes  1.79 Gbits/sec  275   178KBytes       
 [  4]   2.00-3.00   sec   216MBytes  1.81 Gbits/sec  237   198KBytes       
 [  4]   3.00-4.00   sec   219MBytes  1.84 Gbits/sec  246   327KBytes       
 [  4]   4.00-5.00   sec   220MBytes  1.85 Gbits/sec  220   262KBytes       
 [  4]   5.00-6.00   sec   218MBytes  1.83 Gbits/sec  217   334KBytes       
 [  4]   6.00-7.00   sec   218MBytes  1.83 Gbits/sec  374   271KBytes       
 [  4]   7.00-8.00   sec   217MBytes  1.82 Gbits/sec  249   231KBytes       
 [  4]   8.00-9.00   sec   217MBytes  1.82 Gbits/sec  316   224KBytes       
 [  4]   9.00-10.00 sec   218MBytes  1.83 Gbits/sec  238   278KBytes       
 -------------------------
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
 [  4]   0.00-10.00 sec  2.12 GBytes  1.82 Gbits/sec  2630            sender
 [  4]   0.00-10.00 sec  2.12 GBytes  1.82 Gbits/sec                 receiver
 
 iperf Done.
 --------------------------------------------------------------------------
 ##可以看出，iperf默认的运行时间是10秒钟，每隔一秒钟输出一次传输状态，同时还可以看到每秒钟传输的数据量在218MB左右，刚好与“Bandwidth”列的值对应起来，网卡的带宽速率维持在1.82 Gbits/sec左右，而测试的服务器是千兆网卡，这个测试值也基本合理。在输出的最后，iperf还给出了总的数据发送、接收量，并给出了带宽速率平均值，通过这些值，基本可以判断网络带宽是否正常，网络传输状态是否稳定。

2.iperf提供很多参数，可以多角度、全方位地测试网络带宽利用率，例如，要改变iperf运行的时间和输出频率，可以通过“-t”和“-i”参数来实现。

 [root@servera ~]# iperf3 -c 172.17.120.13 -t 20 -i 5
 Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
 [  4] local 172.17.120.12 port 33846connected to 172.17.120.13 port 5201
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr Cwnd
 [  4]   0.00-5.00   sec  1.05 GBytes  1.80 Gbits/sec  1192   250KBytes       
 [  4]   5.00-10.00 sec  1.06 GBytes  1.82 Gbits/sec  1219   182KBytes       
 [  4]  10.00-15.00 sec  1.06 GBytes  1.83 Gbits/sec  1012   191KBytes       
 [  4]  15.00-20.00 sec  1.06 GBytes  1.82 Gbits/sec  1237   254KBytes       
 -------------------------
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
 [  4]   0.00-20.00 sec  4.23 GBytes  1.82 Gbits/sec  4660            sender
 [  4]   0.00-20.00 sec  4.23 GBytes  1.82 Gbits/sec                 receiver
 
 iperf Done.
 --------------------------------------------------------------------------
 ##可以看出，输出状态的间隔变为每5秒钟一次，总共执行测试时间为20秒，测试的带宽速率仍然保持在1.82 Gbits/sec左右，唯一变化的是失败重传次数增加了。

3.为了模拟大量的数据传输，也可以指定要发送的数据量，这可以通过“-n”参数来实现。在指定“-n”参数后，“-t”参数失效，iperf在传输完毕指定大小的数据包后，自动结束。

 [root@servera ~]# iperf3 -c 172.17.120.13 -i 10 -n 5000000000
 Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
 [  4] local 172.17.120.12 port 33850connected to 172.17.120.13 port 5201
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr Cwnd
 [  4]   0.00-10.00 sec  2.11 GBytes  1.81 Gbits/sec  2308   250KBytes       
 [  4]  10.00-20.00 sec  2.11 GBytes  1.81 Gbits/sec  2471   240KBytes       
 [  4]  20.00-22.08 sec   448MBytes  1.81 Gbits/sec  560   212KBytes       
 -------------------------
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
 [  4]   0.00-22.08 sec  4.66 GBytes  1.81 Gbits/sec  5339            sender
 [  4]   0.00-22.08 sec  4.65 GBytes  1.81 Gbits/sec                 receiver
 
 iperf Done.
 --------------------------------------------------------------------------
 ##iperf客户端通过“-n”参数指定要传输的数据量。指定发送一个5GB左右的数据包，并且每隔10秒钟输出一次传输状态，从这个输出可以看出，当失败重传次数较多时，传输速率急速下降。

4.有时候，为了模拟更真实的TCP应用，iperf客户端允许从一个特定的文件发送数据，这可以通过“-F”参数实现。

 [root@servera opt]# iperf3 -c 172.17.120.13 -F jdk-8u91-linux-x64.tar.gz -i 5 -t 20
 Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
 [  4] local 172.17.120.12 port 33874connected to 172.17.120.13 port 5201
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr Cwnd
 [  4]   0.00-0.36   sec  73.6 MBytes  1.72 Gbits/sec   84   225KBytes       
 -------------------------
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
 [  4]   0.00-0.36   sec  73.6 MBytes  1.72 Gbits/sec   84            sender
       Sent 73.6 MByte /  173MByte (42%) of jdk-8u91-linux-x64.tar.gz
 [  4]   0.00-0.36   sec  72.3 MBytes  1.69 Gbits/sec                 receiver
 
 iperf Done.
 --------------------------------------------------------------------------
 ##iperf客户端通过“-F”参数指定文件来发送数据。通过“-F”参数指定了一个jdk-8u91-linux-x64.tar.gz文件作为iperf要传输的数据，在使用此参数时，需要同时指定一个“-t”参数来设置要测试传输的时间，这个时间尽量设置长一些，因为在默认传输时间10秒内，这个文件可能还没有传完。

5.在使用iperf进行网络带宽测试时，如果没有指定发送方式，iperf客户端只会使用一个单一的线程，而iperf是支持多线程的，可以使用iperf提供的“-P”参数来设置多线程的数目，通过使用多线程，可以在一定程度上增加网络的吞吐量。

 [root@servera opt]# iperf3 -c 172.17.120.13 -n 2000000000 -i 5 -f M
 Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
 [  4] local 172.17.120.12 port 33878connected to 172.17.120.13 port 5201
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr Cwnd
 [  4]   0.00-5.00   sec  1.05 GBytes   216MBytes/sec  2370   272KBytes       
 [  4]   5.00-8.84   sec   830MBytes   216MBytes/sec  886   207KBytes       
 -------------------------
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
 [  4]   0.00-8.84   sec  1.86 GBytes   216MBytes/sec  3256            sender
 [  4]   0.00-8.84   sec  1.86 GBytes   215MBytes/sec                 receiver
 
 iperf Done.
 --------------------------------------------------------------------------
 ##为了速率单位统一，这里使用“-f”参数将输出结果都通过MBytes来显示。传输1.86GBytes的数据消耗了8.84秒的时间，平均带宽速率为216 MBytes/sec（注意单位）。

6.使用多线程后，iperf传输同样大小数据量所消耗的时间和平均带宽速率。

 [root@servera opt]# iperf3 -c 172.17.120.13 -n 2000000000 -i 5 -P 2 -f M
 Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
 [  4] local 172.17.120.12 port 33882connected to 172.17.120.13 port 5201
 [  6] local 172.17.120.12 port 33884connected to 172.17.120.13 port 5201
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr Cwnd
 [  4]   0.00-5.00   sec   531MBytes   106MBytes/sec  804   195KBytes       
 [  6]   0.00-5.00   sec   560MBytes   112MBytes/sec  846   265KBytes       
 [SUM]   0.00-5.00   sec  1.07 GBytes   218MBytes/sec  1650            
 -------------------------
 [  4]   5.00-8.71   sec   407MBytes   110MBytes/sec  639   170KBytes       
 [  6]   5.00-8.71   sec   410MBytes   111MBytes/sec  634   202KBytes       
 [SUM]   5.00-8.71   sec   817MBytes   220MBytes/sec  1273            
 -------------------------
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
 [  4]   0.00-8.71   sec   938MBytes   108MBytes/sec  1443            sender
 [  4]   0.00-8.71   sec   936MBytes   108MBytes/sec                 receiver
 [  6]   0.00-8.71   sec   970MBytes   111MBytes/sec  1480            sender
 [  6]   0.00-8.71   sec   968MBytes   111MBytes/sec                 receiver
 [SUM]   0.00-8.71   sec  1.86 GBytes   219MBytes/sec  2923            sender
 [SUM]   0.00-8.71   sec  1.86 GBytes   219MBytes/sec                 receiver
 
 iperf Done.
 --------------------------------------------------------------------------
 ##这里通过“-P”参数开启了2个多线程，从传输时间上看，传输1.86GBytes的数据，消耗时间为8.71秒，比之前单线程的传输时间少了近0.07秒钟，在平均带宽速率上，从之前单线程的216 MBytes/sec提高到219 MBytes/sec，从这个结果可以看出，多线程对网络传输性能的提高不小。

6、测试UDP丢包和延迟

1.iperf也可以用于UDP数据包吞吐量、丢包率和延迟指标，但是由于UDP协议是一个非面向连接的轻量级传输协议，并且不提供可靠的数据传输服务，因此对UDP应用的关注点不是传输数据有多快，而是它的丢包率和延时指标。通过iperf的“-u”参数即可测试UDP应用的传输性能。

 [root@servera opt]# iperf3 -c 172.17.120.13 -u -b 100M -f M -i 3
 Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
 [  4] local 172.17.120.12 port 50680connected to 172.17.120.13 port 5201
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Total Datagrams
 [  4]   0.00-3.00   sec  34.6 MBytes  11.5 MBytes/sec  24875 
 [  4]   3.00-6.00   sec  35.8 MBytes  11.9 MBytes/sec  25738 
 [  4]   6.00-9.00   sec  35.7 MBytes  11.9 MBytes/sec  25633 
 [  4]   9.00-10.00 sec  11.9 MBytes  11.9 MBytes/sec  8561 
 -------------------------
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Jitter   Lost/Total Datagrams
 [  4]   0.00-10.00 sec   118MBytes  11.8 MBytes/sec  0.053 ms  26431/84807 (31%)  
 [  4] Sent 84807datagrams
 
 iperf Done.
 --------------------------------------------------------------------------
 ##iperf传输100MB的UDP数据包的输出结果。重点关注虚线下的一段内容，在这段输出中，“Jitter”列表示抖动时间，或者称为传输延迟，“Lost/Total”列表示丢失的数据报和总的数据报数量，后面的31%是平均丢包的比率，“Datagrams”列显示的是总共传输数据报的数量。

2.这个输出结果过于简单，要了解更详细的UDP丢包和延时信息，可以在iperf服务端查看，因为在客户端执行传输测试的同时，服务端也会同时显示传输状态。

 [root@serverb ~]# iperf3 -s -i 3
 iperf3: OUT OF ORDER -incoming packet =84786and received packet =84793AND SP =5
 iperf3: OUT OF ORDER -incoming packet =84788and received packet =84793AND SP =5
 iperf3: OUT OF ORDER -incoming packet =84790and received packet =84793AND SP =5
 iperf3: OUT OF ORDER -incoming packet =84792and received packet =84793AND SP =5
 [  5]   9.00-10.04 sec  11.9 MBytes  96.1 Mbits/sec  0.009 ms  3682/8550 (43%)  
 -------------------------
 [ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Jitter   Lost/Total Datagrams
 [  5]   0.00-10.04 sec  0.00 Bytes  0.00 bits/sec  0.009 ms  31126/84793 (37%)  
 [SUM]  0.0-10.0 sec  31126datagrams received out-of-order
 -----------------------------------------------------------
 Server listening on 5201
 -----------------------------------------------------------
 --------------------------------------------------------------------------
 ##在这个输出中，详细记录了在传输过程中，每个阶段的传输延时和丢包率，在UDP应用中随着传输数据的增大，丢包率和延时也随之增加。对于延时和丢包可以通过改变应用程序来缓解或修复，例如视频流应用，可以通过缓存数据的方式而可以容忍更大的延时。

7、JSON 格式输出

如果需要做一些自动化方面测试和管理工作，需要读取格式化的测试结果，那可以选择-J参数，来输出JSON格式测试结果。

 [root@servera opt]# iperf3 -c 172.17.120.13 -J -t 2
 {
 "start":{
 "connected":[{
 "socket":4,
 "local_host":"172.17.120.12",
 "local_port":33892,
 "remote_host":"172.17.120.13",
 "remote_port":5201
 }],
 "version":"iperf 3.1.7",
 "system_info":"Linux servera 3.10.0-957.el7.x86_64 #1 SMP Thu Nov 8 23:39:32 UTC 2018 x86_64",
 "timestamp":{
 "time":"Mon, 18 Nov 2019 14:57:35 GMT",
 "timesecs":1574089055
 },
 "connecting_to":{
 "host":"172.17.120.13",
 "port":5201
 },
 "cookie":"servera.1574089055.168685.57df3fda7b",
 "tcp_mss_default":1460,
 "test_start":{
 "protocol":"TCP",
 "num_streams":1,
 "blksize":131072,
 "omit":0,
 "duration":2,
 "bytes":0,
 "blocks":0,
 "reverse":0
 }
 },
 "intervals":[{
 "streams":[{
 "socket":4,
 "start":0,
 "end":1.000089,
 "seconds":1.000089,
 "bytes":223387300,
 "bits_per_second":1.786939e+09,
 "retransmits":219,
 "snd_cwnd":309520,
 "rtt":1287,
 "omitted":false
 }],
 "sum":{
 "start":0,
 "end":1.000089,
 "seconds":1.000089,
 "bytes":223387300,
 "bits_per_second":1.786939e+09,
 "retransmits":219,
 "omitted":false
 }
 }, {
 "streams":[{
 "socket":4,
 "start":1.000089,
 "end":2.000118,
 "seconds":1.000029,
 "bytes":223362480,
 "bits_per_second":1.786848e+09,
 "retransmits":254,
 "snd_cwnd":194180,
 "rtt":757,
 "omitted":false
 }],
 "sum":{
 "start":1.000089,
 "end":2.000118,
 "seconds":1.000029,
 "bytes":223362480,
 "bits_per_second":1.786848e+09,
 "retransmits":254,
 "omitted":false
 }
 }],
 "end":{
 "streams":[{
 "sender":{
 "socket":4,
 "start":0,
 "end":2.000118,
 "seconds":2.000118,
 "bytes":446749780,
 "bits_per_second":1.786894e+09,
 "retransmits":473,
 "max_snd_cwnd":309520,
 "max_rtt":1287,
 "min_rtt":757,
 "mean_rtt":1022
 },
 "receiver":{
 "socket":4,
 "start":0,
 "end":2.000118,
 "seconds":2.000118,
 "bytes":445289780,
 "bits_per_second":1.781054e+09
 }
 }],
 "sum_sent":{
 "start":0,
 "end":2.000118,
 "seconds":2.000118,
 "bytes":446749780,
 "bits_per_second":1.786894e+09,
 "retransmits":473
 },
 "sum_received":{
 "start":0,
 "end":2.000118,
 "seconds":2.000118,
 "bytes":445289780,
 "bits_per_second":1.781054e+09
 },
 "cpu_utilization_percent":{
 "host_total":7.686052,
 "host_user":0.939716,
 "host_system":7.196450,
 "remote_total":0.152400,
 "remote_user":0.016691,
 "remote_system":0.137075
 },
 "sender_tcp_congestion":"cubic",
 "receiver_tcp_congestion":"cubic"
 }
 }

8、总结

缺省iperf3使用上传模式：Client负责发送数据，Server负责接收；如果需要测试下载速度，则在Client侧使用-R参数即可。

本文参与腾讯云自媒体分享计划，分享自微信公众号。

原始发表：2019-11-19，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

udp

编程算法

腾讯云测试服务

本文分享自运维猫微信公众号，前往查看

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与腾讯云自媒体分享计划，欢迎热爱写作的你一起参与！

udp

编程算法

腾讯云测试服务

登录后参与评论

0 条评论

热度