网络测试工具——iperf3使用教程

iperf3使用方法详解
iperf3是一款带宽测试工具，它支持调节各种参数，比如通信协议，数据包个数，发送持续时间，测试完会报告网络带宽，丢包率和其他参数。

一、安装
操作系统：Ubuntu20.04LTS
打开终端，直接输入
sudo apt-get install iperf3
    说明：不同的系统安装方式不同，这里只介绍ubuntu系统

二、使用方法
环境假设：
假设两台设备。
A（客户端）IP地址：192.168.3.95
B（服务端）IP地址：192.168.3.250
案例一：TCP通信测试
在B（服务端）设备启动shell窗口，输入指令
iperf -s -i 1
# 作为服务端运行，报告回显间隔时间1s

效果如下

TCP上行测试：在A(客户端）设备启动shell窗口，输入指令
iperf3 -c 192.168.3.250 -i 1 -t 10 -b 7M
#作为客户端，连接服务端ip地址192.168.3.250，报告回显间隔1s，测试时间10s,带宽限制为7M。
测试效果如下：

我们这里测试吞吐量的结果为receiver 7.02M左右，是因为我们限制了测试数据的带宽就是7M，说明实际的吞吐量应该是比这个大，测试过程中，如果发现测试的带宽与限制带宽接近，说明限制设置的太小了，需要适当调整-b参数，或者参考硬件厂家给的指标测试。

那么我们调整-b参数到70M，测试结果如下：


可以看出来我们实际TCP上行的速度测试为19.1M/sec，我们还可以增加测试时间来提高测试准确性。
这里还有一点是sender结果为0bits/sec，是因为我们只测试了上行数据，那么如何测试下行通信速度呢？
TCP下行测试：在A(客户端）设备启动shell窗口，输入指令
iperf3 -c 192.168.3.250 -i 1 -t 10 -b 7M -R
#作为客户端，连接服务端ip地址192.168.3.250，报告回显间隔1s，测试时间10s,带宽限制为7M,-R为反向测试，这个参数也是iperf3的主要亮点，支持直接转换数据发送方向

测试效果如下：


我们这里测试TCP下行吞吐量的结果为2.4M左右。
案例二：UDP测试
可以继续使用与案例一服务器，如果未打开，参考案例一的服务器打开方式，注意不要同时打开多个服务器
在B（服务端）设备启动shell窗口，输入指令
iperf -s -i 1
# 作为服务端运行，报告回显间隔时间1s，服务端不区分tcp或udp

效果如下：


UDP上行测试：在A(客户端）设备启动shell窗口，输入指令
iperf3 -u -c 192.168.3.250 -b 70M -i 1 -t 10
#作为客户端运行，限制带宽70M，报告回显间隔1s，测试时间10s
测试效果如下：


这里的数据发现吞吐量结果为0，应该是只显示了下行结果，所以我们看客户端的结果

我们这里测试出UDP上行吞吐量的结果为35.4M/s，延迟抖动（Jitter）为0.36ms，丢包率为12%。
测试过程中，如果发现测试的带宽与限制带宽接近，说明限制设置的太小了，需要适当调整-b参数，或者参考硬件厂家给的指标测试。
这里我们测试了UDP上行速度，那么UDP下行速度如何测试呢？
UDP下行测试：在A(客户端）设备启动shell窗口，输入指令
iperf3 -u -c 192.168.3.250 -b 70M -i 1 -t 10 -R
#作为客户端运行，限制带宽70M，报告回显间隔1s，测试时间10s

测试效果如下：


我们这里测试出UDP上行吞吐量的结果为47M/s，延迟抖动（Jitter）为0.347ms，丢包率为32%。这里要注意，-R是翻转发送者和接收者，所以统计结果都要从接收者这边来统计，否则延迟和丢包统计将没有意义。
详细解读
我们可以直接参考系统自带的帮助文档，如下：

1. Usage: iperf [-s|-c host] [options]
   
2.        iperf [-h|--help] [-v|--version]
   
3. 
   
4. Server or Client:
   
5.   -p, --port      #         server port to listen on/connect to
   
6.   -f, --format    [kmgKMG]  format to report: Kbits, Mbits, KBytes, MBytes
   
7.   -i, --interval  #         seconds between periodic bandwidth reports
   
8.   -F, --file name           xmit/recv the specified file
   
9.   -A, --affinity n/n,m      set CPU affinity
   
10.   -B, --bind      <host>    bind to a specific interface
    
11.   -V, --verbose             more detailed output
    
12.   -J, --json                output in JSON format
    
13.   --logfile f               send output to a log file
    
14.   -d, --debug               emit debugging output
    
15.   -v, --version             show version information and quit
    
16.   -h, --help                show this message and quit
    
17. Server specific:
    
18.   -s, --server              run in server mode
    
19.   -D, --daemon              run the server as a daemon
    
20.   -I, --pidfile file        write PID file
    
21.   -1, --one-off             handle one client connection then exit
    
22. Client specific:
    
23.   -c, --client    <host>    run in client mode, connecting to <host>
    
24.   -u, --udp                 use UDP rather than TCP
    
25.   -b, --bandwidth #[KMG][/#] target bandwidth in bits/sec (0 for unlimited)
    
26.                             (default 1 Mbit/sec for UDP, unlimited for TCP)
    
27.                             (optional slash and packet count for burst mode)
    
28.   -t, --time      #         time in seconds to transmit for (default 10 secs)
    
29.   -n, --bytes     #[KMG]    number of bytes to transmit (instead of -t)
    
30.   -k, --blockcount #[KMG]   number of blocks (packets) to transmit (instead of -t or -n)
    
31.   -l, --len       #[KMG]    length of buffer to read or write
    
32.                             (default 128 KB for TCP, 8 KB for UDP)
    
33.   --cport         <port>    bind to a specific client port (TCP and UDP, default: ephemeral port)
    
34.   -P, --parallel  #         number of parallel client streams to run
    
35.   -R, --reverse             run in reverse mode (server sends, client receives)
    
36.   -w, --window    #[KMG]    set window size / socket buffer size
    
37.   -C, --congestion <algo>   set TCP congestion control algorithm (Linux and FreeBSD only)
    
38.   -M, --set-mss   #         set TCP/SCTP maximum segment size (MTU - 40 bytes)
    
39.   -N, --no-delay            set TCP/SCTP no delay, disabling Nagle's Algorithm
    
40.   -4, --version4            only use IPv4
    
41.   -6, --version6            only use IPv6
    
42.   -S, --tos N               set the IP 'type of service'
    
43.   -L, --flowlabel N         set the IPv6 flow label (only supported on Linux)
    
44.   -Z, --zerocopy            use a 'zero copy' method of sending data
    
45.   -O, --omit N              omit the first n seconds
    
46.   -T, --title str           prefix every output line with this string
    
47.   --get-server-output       get results from server
    
48.   --udp-counters-64bit      use 64-bit counters in UDP test packets
    
49.   --no-fq-socket-pacing     disable fair-queuing based socket pacing
    
50.                             (Linux only)
    
51. 
    
52. [KMG] indicates options that support a K/M/G suffix for kilo-, mega-, or giga-
    
53. 
    
54. iperf3 homepage at: http://software.es.net/iperf/
    
55. Report bugs to:     https://github.com/esnet/iperf
    

复制代码

我们抽取我在测试过程中用到的一些参数做一些翻译和解读

1. Client/Server: # 客户端和服务端公有的参数
   
2. 指定端口号，默认为5201            
   
3.     -p, --port      #        server port to listen on/connect to
   
4. 回显报告的间隔时间                       
   
5.     -i, --interval  #        seconds between periodic bandwidth reports  
   
6. 显示帮助菜单  
   
7.     -h, --help               print this message and quit   
   
8. 显示版本
   
9.     -v, --version            print version information and quit   
   
10. 
    
11. Server specific:  #服务端私有参数
    
12. 指定以服务端运行                                                            
    
13.     -s, --server             run in server mode                                               
    
14. 
    
15. Client specific:  #客户端私有参数
    
16. 带宽参数，单位：字节每秒：KMG，为2的n次方，比如1K=1024,；设置为0代表无限制，此参数UDP默认1M/s，TCP无限制
    
17.     -b, --bandwidth #[KMG][/#] target bandwidth in bits/sec (0 for unlimited)
    
18.                             (default 1 Mbit/sec for UDP, unlimited for TCP)
    
19.                             (optional slash and packet count for burst mode)
    
20. 指定以客户端运行，后面要带服务端的IP地址                           
    
21.     -c, --client    <host>   run in client mode, connecting to <host>   
    
22. udp模式，不带-u默认为tcp模式
    
23.     -u, --udp                use UDP rather than TCP   
    
24. 指定测试时间，不带参数默认测试10s        
    
25.     -t, --time      #        time in seconds to transmit for (default 10 secs)  
    
26. 翻转测试，这是iperf3比iperf2方便的主要亮点，iperf2不支持此功能，无法使用   
    
27.     -R, --reverse            reverse the test (client receives, server sends)  
    
28. tcp窗口大小，默认无上限，可以不设此参数，作为udp模式测试时也不需要此参数 ，单位：KM，1K=1024     
    
29.     -w, --window    #[KMG]    set window size / socket buffer size

复制代码