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linux / unix 網路效能測試工具iperf詳細使用圖文教程

Iperf是一個網路效能測試工具。Iperf可以測試TCP和UDP頻寬質量。Iperf可以測量最大TCP頻寬,具有多種引數和UDP特性。Iperf可以報告頻寬,延遲抖動和資料包丟失。利用Iperf這一特性,可以用來測試一些網路裝置如路由器,防火牆,交換機等的效能。

Iperf有兩種版本,windows版和linux版本。linux版本更新快,最新版本為iperf 3.0,下載地址為http://code.google.com/p/iperf/downloads/list ,windows版本官方更新的最新版本為1.7(打包在jperf中),下載地址為:

http://sourceforge.net/projects/iperf/files/jperf/jperf%202.0.0/

,不過在網路上找到了移植版本iperf2.5。Iperf還有一個圖形介面程式叫做Jperf,使用JPerf程式能簡化了複雜命令列引數的構造,而且它還儲存測試結果,同時實時圖形化顯示結果。當然,JPerf可以測試TCP和UDP頻寬質量。JPerf可以測量最大TCP頻寬,具有多種引數和UDP特性。JPerf可以報告頻寬,延遲抖動和資料包丟失。為了測試的準確性,儘量使用linux環境測試。

Iperf和Jperf的相關檔案已打包在附件中

Iperf的主要功能如下:

TCP

  • 測量網路頻寬
  • 報告MSS/MTU值的大小和觀測值
  • 支援TCP視窗值通過套接字緩衝
  • 當P執行緒或Win32執行緒可用時,支援多執行緒。客戶端與服務端支援同時多重連線

UDP

  • 客戶端可以建立指定頻寬的UDP流
  • 測量丟包
  • 測量延遲
  • 支援多播
  • 當P執行緒可用時,支援多執行緒。客戶端與服務端支援同時多重連線(不支援Windows)

其他

  • 在適當的地方,選項中可以使用K(kilo-)和M(mega-)。例如131072位元組可以用128K代替。
  • 可以指定執行的總時間,甚至可以設定傳輸的資料總量。
  • 在報告中,為資料選用最合適的單位。
  • 伺服器支援多重連線,而不是等待一個單執行緒測試。
  • 在指定時間間隔重複顯示網路頻寬,波動和丟包情況。
  • 伺服器端可作為後臺程式執行。
  • 伺服器端可作為Windows 服務執行。
  • 使用典型資料流來測試連結層壓縮對於可用頻寬的影響。
  • 支援傳送指定檔案,可以定性和定量測試

Iperf使用方法

  1. 安裝Iperf
    1. 對於windows版的Iperf,直接將解壓出來的iperf.exe和cygwin1.dll複製到%systemroot%目錄即可
    2. 對於linux版的Iperf,請使用如下命令安裝

      gunzip -c iperf-<version>.tar.gz | tar -xvf -

      cd iperf-<version>

      ./configure

      make

      make install

  2. 使用Iperf(以windows版本為例)

    在命令提示符中輸入iperf命令即可執行Iperf,使用命令Iperf –help可以檢視iperf的幫助

  3. Iperf引數介紹

    命令列選項

    描述

    客戶端與伺服器共用選項

    -f, --format [bkmaBKMA]

    格式化頻寬數輸出。支援的格式有:
    '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
    自適應格式是kilo-和mega-二者之一。除了頻寬之外的欄位都輸出為位元組,除非指定輸出的格式,預設的引數是a。
    注意:在計算位元組byte時,Kilo = 1024, Mega = 1024^2,Giga = 1024^3。通常,在網路中,Kilo = 1000, Mega = 1000^2, and Giga = 1000^3,所以,Iperf也按此來計算位元(位)。如果這些困擾了你,那麼請使用-f b引數,然後親自計算一下。

    -i, --interval #

    設定每次報告之間的時間間隔,單位為秒。如果設定為非零值,就會按照此時間間隔輸出測試報告。預設值為零。

    -l, --len #[KM]

    設定讀寫緩衝區的長度。TCP方式預設為8KB,UDP方式預設為1470位元組。

    -m, --print_mss

    輸出TCP MSS值(通過TCP_MAXSEG支援)。MSS值一般比MTU值小40位元組。通常情況

    -p, --port #

    設定埠,與伺服器端的監聽埠一致。預設是5001埠,與ttcp的一樣。

    -u, --udp

    使用UDP方式而不是TCP方式。參看-b選項。

    -w, --window #[KM]

    設定套接字緩衝區為指定大小。對於TCP方式,此設定為TCP視窗大小。對於UDP方式,此設定為接受UDP資料包的緩衝區大小,限制可以接受資料包的最大值。

    -B, --bind host

    繫結到主機的多個地址中的一個。對於客戶端來說,這個引數設定了出棧介面。對於伺服器端來說,這個引數設定入棧介面。這個引數只用於具有多網路介面的主機。在Iperf的UDP模式下,此引數用於繫結和加入一個多播組。使用範圍在224.0.0.0至239.255.255.255的多播地址。參考-T引數。

    -C, --compatibility

    與低版本的Iperf使用時,可以使用相容模式。不需要兩端同時使用相容模式,但是強烈推薦兩端同時使用相容模式。某些情況下,使用某些資料流可以引起1.7版本的伺服器端崩潰或引起非預期的連線嘗試。

    -M, --mss #[KM}

    通過TCP_MAXSEG選項嘗試設定TCP最大資訊段的值。MSS值的大小通常是TCP/IP頭減去40位元組。在乙太網中,MSS值 為1460位元組(MTU1500位元組)。許多作業系統不支援此選項。

    -N, --nodelay

    設定TCP無延遲選項,禁用Nagle's運演算法則。通常情況此選項對於互動程式,例如telnet,是禁用的。

    -V (from v1.6 or higher)

    繫結一個IPv6地址。
    服務端:$ iperf -s –V
    客戶端:$ 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引數繫結,在1.6之前的版本則需要。在大多數作業系統中,將響應IPv4客戶端對映的IPv4地址。

    伺服器端專用選項

    -s, --server

    Iperf伺服器模式

    -D (v1.2或更高版本)

    Unix平臺下Iperf作為後臺守護程序執行。在Win32平臺下,Iperf將作為服務執行。

    -R(v1.2或更高版本,僅用於Windows)

    解除安裝Iperf服務(如果它在執行)。

    -o(v1.2或更高版本,僅用於Windows)

    重定向輸出到指定檔案

    -c, --client host

    如果Iperf執行在伺服器模式,並且用-c引數指定一個主機,那麼Iperf將只接受指定主機的連線。此引數不能工作於UDP模式。

    -P, --parallel #

    伺服器關閉之前保持的連線數。預設是0,這意味著永遠接受連線。

    客戶端專用選項

    -b, --bandwidth #[KM]

    UDP模式使用的頻寬,單位bits/sec。此選項與-u選項相關。預設值是1 Mbit/sec。

    -c, --client host

    執行Iperf的客戶端模式,連線到指定的Iperf伺服器端。

    -d, --dualtest

    執行雙測試模式。這將使伺服器端反向連線到客戶端,使用-L 引數中指定的埠(或預設使用客戶端連線到伺服器端的埠)。這些在操作的同時就立即完成了。如果你想要一個互動的測試,請嘗試-r引數。

    -n, --num #[KM]

    傳送的緩衝器數量。通常情況,Iperf按照10秒鐘傳送資料。-n引數跨越此限制,按照指定次數傳送指定長度的資料,而不論該操作耗費多少時間。參考-l與-t選項。

    -r, --tradeoff

    往復測試模式。當客戶端到伺服器端的測試結束時,伺服器端通過-l選項指定的埠(或預設為客戶端連線到伺服器端的埠),反向連線至客戶端。當客戶端連線終止時,反向連線隨即開始。如果需要同時進行雙向測試,請嘗試-d引數。

    -t, --time #

    設定傳輸的總時間。Iperf在指定的時間內,重複的傳送指定長度的資料包。預設是10秒鐘。參考-l與-n選項。

    -L, --listenport #

    指定服務端反向連線到客戶端時使用的埠。預設使用客戶端連線至服務端的埠。

    -P, --parallel #

    執行緒數。指定客戶端與服務端之間使用的執行緒數。預設是1執行緒。需要客戶端與伺服器端同時使用此引數。

    -S, --tos #

    出棧資料包的服務型別。許多路由器忽略TOS欄位。你可以指定這個值,使用以"0x"開始的16進位制數,或以"0"開始的8進位制數或10進位制數。
    例如,16進位制'0x10' = 8進位制'020' = 十進位制'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 #

    出棧多播資料包的TTL值。這本質上就是資料通過路由器的跳數。預設是1,連結本地。

    -F (from v1.2 or higher)

    使用特定的資料流測量頻寬,例如指定的檔案。
    $ iperf -c <server address> -F <file-name>

    -I (from v1.2 or higher)

    與-F一樣,由標準輸入輸出檔案輸入資料。

    雜項

    -h, --help

    顯示命令列參考並退出 。

    -v, --version

    顯示版本資訊和編譯資訊並退出。

  4. 用Iperf測試路由器的效能
  1. 測試單執行緒TCP
  • 在服務端執行iperf,輸入命令iperf –s –p 12345 –i 1 –M 以在本機埠12345上啟用iperf

  • 在客戶端執行iperf,輸入命令iperf –c server-ip –p server-port –i 1 –t 10 –w 20K,其中引數說明如下:

    -c:客戶端模式,後接伺服器ip

    -p:後接服務端監聽的埠

    -i:設定頻寬報告的時間間隔,單位為秒

    -t:設定測試的時長,單位為秒

    -w:設定tcp視窗大小,一般可以不用設定,預設即可

測試後截圖如下:

客戶端截圖

服務端截圖

其中:Interval表示時間間隔。Transfer表示時間間隔裡面轉輸的資料量。Bandwidth是時間間隔裡的傳輸速率。最後一行是本次測試的統計。測試可知頻寬平均為89.9Mbit/s。

  1. 測試多執行緒TCP

    在客戶端新增-P參即可測試多執行緒的TCP效能,如下為使用兩個執行緒的測試情況

    客戶端

  2. 測試單執行緒UDP(預設頻寬)
  • 在服務端執行iperf,輸入命令iperf –s -u –p 12345 –i 1 以在本機埠12345上啟用iperf,並運行於udp模式
  • 在客戶端執行iperf,輸入命令iperf -c server-ip -p server-port -i 1 -t 10 -b,其中引數說明如下:

    -c:客戶端模式,後接伺服器ip

    -p:後接服務端監聽的埠

    -i:設定頻寬報告的時間間隔,單位為秒

    -t:設定測試的時長,單位為秒

    -b:設定udp的傳送頻寬,單位bit/s

客戶端

服務端

其中,Jitter為抖動,lost/total為丟包數量,Datagrams為包數量。

  1. 測試單執行緒UDP(頻寬為10Mbit/s)

    設定客戶端頻寬為10M即可,使用引數-b指定

客戶端

服務端

  1. 測試多執行緒UDP

    與多執行緒TCP類似,只需要客戶端使用-P引數指定執行緒個數即可

  1. 測試UDP的雙向傳輸

    客戶端使用引數-d以執行雙測試模式,客戶端會與服務端進行udp往返測試。可以使用-L引數指定本端雙測試監聽的埠。

客戶端

服務端

  1. 測試UDP往復傳輸

    與雙向傳輸類似,使用引數-r以執行互動模式,仍然可以使用-L引數指定互動的埠。

客戶端

服務端

  1. 分散式測試

    使用多臺電腦或使用一臺電腦的多個IP地址測試。當使用一臺電腦的多個iP地址測試時,可以使用-B命令繫結網絡卡的某一個ip地址以測試

Jperf使用方法

JPerf2.0簡介

Jperf是將iperf命令列圖形化的JAVA程式;

使用JPerf程式能簡化了複雜命令列引數的構造,而且它還儲存測試結果,同時實時圖形化顯示結果。JPerf可以測試TCP和UDP頻寬質量。JPerf可以測量最大TCP頻寬,具有多種引數和UDP特性。JPerf可以報告頻寬,延遲抖動和資料包丟失。

JPerf2.0執行環境

作業系統:Java執行環境: JREjxpiinstall.exe

網路要求:Jperf可以在任何IP 網路上執行,包括本地乙太網,因特網接入連線和Wi-Fi網路。

其他:使用JPerf必須安裝兩個元件:JPerf 伺服器(用於監聽到達的測試請求)和JPerf客戶端(用於發起測試會話)

JPerf2.0頁面如下圖:

JPerf2.0具體介紹

  1. Iperf命令列(無法直接輸入)

  1. 服務端設定

    監聽埠:5001

    client limit:客戶端限制,僅允許指定客戶端連線

    Num Connections:最大允許連線的數量,為0不限制

  2. 客戶端設定

    伺服器地址:10.0.115.82 ,埠:5001 ,併發流:1個

  3. 應用層設定

    1、相容舊版本(當server端和client端版本不一樣時使用)

    2、設定測試模式:傳輸位元組總量大小15Bytes或者按傳輸時間總長度15秒

    3、同時進行雙向傳輸測試

    4、單獨進行雙向傳輸測試,先測c到s的頻寬

    5、指定需要傳輸的檔案

    6、顯示tcp最大mtu值

  4. 傳輸層設定

    1、TCP協議

    設定緩衝區大小

    指定TCP視窗大小

    設定TCP資料包的最大mtu值

    設定TCP不延時

    2、UDP協議

    設定UDP最大頻寬

    設定UDP緩衝區

    UDP包封裝大小:預設1470 byte

  5. IP層設定

    1、指定ttl值

    2、服務型別(Type of Service, ToS),大小範圍從0x10 (最小延遲) 到0x2 (最少費用)

    在使用802.11e來控制服務質量的WLAN中,ToS是對映在Wi-Fi多媒體(WMM)存取範疇的。

JPerf2.0測試舉例:

  1. 測試內容(UDP):

    UDP buffer size:預設,0.01M

    UDP packet size:預設,1470 byte

    埠:5001

    TTL:1

    測試網絡卡頻寬:1000M

    測試總時間:10 s

    時間間隔:1 s

    顯示單位:M

    測試流:1個

  2. 客戶端:

    bin/iperf.exe -c 10.0.115.82 -u -P 1 -i 1 -p 5001 -f M -b 1000M -t 10 -T 1 -F C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\Clip2_CCTV5_NBA_3.75M_V3.3M_A160k.ts

    Unable to open the file stream

    Will use the default data stream

    ------------------------------------------------------------

    Client connecting to 10.0.115.82, UDP port 5001

    Sending 1470 byte datagrams

    UDP buffer size: 0.01 MByte (default)

    ------------------------------------------------------------

    [1832] local 10.0.115.54 port 3297 connected with 10.0.115.82 port 5001

    [ ID] Interval Transfer Bandwidth

    [1832] 0.0- 1.0 sec 3.46 MBytes 3.46 MBytes/sec

    [1832] 1.0- 2.0 sec 3.32 MBytes 3.32 MBytes/sec

    [1832] 2.0- 3.0 sec 3.43 MBytes 3.43 MBytes/sec

    [1832] 3.0- 4.0 sec 3.42 MBytes 3.42 MBytes/sec

    [1832] 4.0- 5.0 sec 3.43 MBytes 3.43 MBytes/sec

    [1832] 5.0- 6.0 sec 3.39 MBytes 3.39 MBytes/sec

    [1832] 6.0- 7.0 sec 3.43 MBytes 3.43 MBytes/sec

    [1832] 7.0- 8.0 sec 3.40 MBytes 3.40 MBytes/sec

    [1832] 8.0- 9.0 sec 3.43 MBytes 3.43 MBytes/sec

    [1832] 9.0-10.0 sec 3.47 MBytes 3.47 MBytes/sec

    [1832] 0.0-10.0 sec 34.2 MBytes 3.41 MBytes/sec

    [1832] Server Report:

    [1832] 0.0-10.0 sec 34.2 MBytes 3.41 MBytes/sec 1.953 ms 13/24378 (0.053%)

    [1832] Sent 24378 datagrams

    bin\iperf.exe: ignoring extra argument -- and

    bin\iperf.exe: ignoring extra argument -- Settings\Administrator\桌面\Clip2_CCTV5_NBA_3.75M_V3.3M_A160k.ts

    Done.

  1. 服務端:

    bin/iperf.exe -s -u -P 0 -i 1 -p 5001 -f M

    ------------------------------------------------------------

    Server listening on UDP port 5001

    Receiving 1470 byte datagrams

    UDP buffer size: 0.01 MByte (default)

    ------------------------------------------------------------

    [1928] local 10.0.115.82 port 5001 connected with 10.0.115.54 port 3297

    [ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams

    [1928] 0.0- 1.0 sec 3.45 MBytes 3.45 MBytes/sec 0.281 ms 1649892402/ 2462 (6.7e+007%)

    [1928] 1.0- 2.0 sec 3.31 MBytes 3.31 MBytes/sec 0.264 ms 0/ 2358 (0%)

    [1928] 2.0- 3.0 sec 3.43 MBytes 3.43 MBytes/sec 0.288 ms 6/ 2450 (0.24%)

    [1928] 3.0- 4.0 sec 3.42 MBytes 3.42 MBytes/sec 0.271 ms 4/ 2445 (0.16%)

    [1928] 4.0- 5.0 sec 3.43 MBytes 3.43 MBytes/sec 0.269 ms 0/ 2446 (0%)

    [1928] 5.0- 6.0 sec 3.39 MBytes 3.39 MBytes/sec 0.662 ms 0/ 2417 (0%)

    [1928] 6.0- 7.0 sec 3.43 MBytes 3.43 MBytes/sec 0.252 ms 0/ 2446 (0%)

    [1928] 7.0- 8.0 sec 3.40 MBytes 3.40 MBytes/sec 0.232 ms 3/ 2429 (0.12%)

    [1928] 8.0- 9.0 sec 3.43 MBytes 3.43 MBytes/sec 0.083 ms 0/ 2448 (0%)

    [1928] 9.0-10.0 sec 3.47 MBytes 3.47 MBytes/sec 0.218 ms 0/ 2474 (0%)

    [1928] 0.0-10.0 sec 34.2 MBytes 3.41 MBytes/sec 1.953 ms 13/24378 (0.053%)

  1. 測試結果

    [1832] 0.0-10.0 sec 34.2 MBytes 3.41 MBytes/sec 1.953 ms 13/24378 (0.053%)

    [1832] Sent 24378 datagrams

    鏈路傳輸UDP速度:3.42MBytes/sec

    總延時:1.953ms

    丟包:13個 佔0.053%

    總傳輸:34.2MB