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网络测试工具——iperf3使用教程

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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
image.png
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:
image.png
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:

image.png
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:

image.png
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:

image.png
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:

image.png
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
image.png
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:

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

  50. [KMG] indicates options that support a K/M/G suffix for kilo-, mega-, or giga-

  51. iperf3 homepage at: http://software.es.net/iperf/
  52. 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. Server specific:  #服务端私有参数
  11. 指定以服务端运行                                                            
  12.     -s, --server             run in server mode                                               

  13. Client specific:  #客户端私有参数
  14. 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
  15.     -b, --bandwidth #[KMG][/#] target bandwidth in bits/sec (0 for unlimited)
  16.                             (default 1 Mbit/sec for UDP, unlimited for TCP)
  17.                             (optional slash and packet count for burst mode)
  18. 指定以客户端运行,后面要带服务端的IP地址                           
  19.     -c, --client    <host>   run in client mode, connecting to <host>   
  20. udp模式,不带-u默认为tcp模式
  21.     -u, --udp                use UDP rather than TCP   
  22. 指定测试时间,不带参数默认测试10s        
  23.     -t, --time      #        time in seconds to transmit for (default 10 secs)  
  24. 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   
  25.     -R, --reverse            reverse the test (client receives, server sends)  
  26. 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     
  27.     -w, --window    #[KMG]    set window size / socket buffer size
复制代码


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