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Linux测试网速之iperf3实用案例

前言

提示:iperf3适用于两台受控的Linux主机,分别对应服务端和客户端。iperf3适用于两台受控的Linux主机,分别对应服务端和客户端。该工具用于测试两台主机之间链路质量和网络设备性能。如果要测试Linux的上网速度,请使用本站介绍的speedtest工具。

1. iperf3介绍

iperf3是一个基于TCP/IP和UDP/IP的网络性能测试工具,用于检测网络带宽使用率和网络质量,能测试最大TCP和UDP带宽性能,可以报告带宽、网络延迟抖动、数据包丢失率和最大传输单元等统计信息等。如测试服务器和网络设备如路由器,交换机,防火墙等的网络性能。iperf3的前身是iperf。

iperf3介绍

2. 安装iperfe3

以CentOS7.5最小化安装版为例,默认情况下,系统并没有集成该工具,需要手动安装

[root@zcwyou ~]# yum -y install iperf3

看到以下输出即可证明安装成功
Downloading packages:
iperf3-3.1.7-2.el7.x86_64.rpm | 79 kB 00:00:03
Running transaction check
Running transaction test
Transaction test succeeded
Running transaction
Installing : iperf3-3.1.7-2.el7.x86_64 1/1
Verifying : iperf3-3.1.7-2.el7.x86_64 1/1

Installed:
iperf3.x86_64 0:3.1.7-2.el7

Complete!

安装iperf3测试网速

3. ipperf3的主要功能

3.1 TCP性能测试

  • 测试网络带宽
  • 支持多线程,在客户端与服务端支持多重连接
  • 报告MSS/MTU值大小
  • 支持TCP窗口值自定义并可通过套接字缓冲

3.2 UDP性能测试

  • 可以设置指定带宽的UDP数据流
  • 可以测试网络抖动值、丢包数
  • 支持多播测试
  • 支持多线程,在客户端与服务器端支持多重连接

4. 常用案例

4.1 默认使用TCP协议

CentOS 6防火墙设置:
开放相关端口

[root@zcwyou_server ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 5201 -j ACCEPT
[root@zcwyou_server ~]# iptables -A INPUT -p udp --dport 5201 -j ACCEPT

保存规则:

[root@zcwyou_server ~]# service iptables save

重启防火墙:

[root@zcwyou_server ~]# service iptables restart

Centos6设置防火墙允许iperf3测试网速

CentOS7防火墙设置:
临时允许测试流量

[root@zcwyou_client ~]# firewall-cmd --zone=public --add-port=5201/tcp
[root@zcwyou_client ~]# firewall-cmd --zone=public --add-port=5201/udp

服务器端本地IP为123.1.1.1,使用-s选项:

[root@zcwyou_server ~]# iperf3 -s

输出结果,默认端口5201
Server listening on 5201

Linux启动iperf3网速测试工具

然后,在客户端上指定服务器IP为123.1.1.1,使用-c选项

[root@zcwyou_client ~]# iperf3 -c 123.1.1.1

Connecting to host 127.0.0.1, port 5201
[ 4] local 127.0.0.1 port 55766 connected to 127.0.0.1 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd
[ 4] 0.00-1.00 sec 1.52 GBytes 13.0 Gbits/sec 0 639 KBytes
[ 4] 1.00-2.00 sec 1.49 GBytes 12.8 Gbits/sec 0 639 KBytes
[ 4] 2.00-3.00 sec 1.44 GBytes 12.4 Gbits/sec 0 639 KBytes
[ 4] 3.00-4.00 sec 1.75 GBytes 15.0 Gbits/sec 0 639 KBytes
[ 4] 4.00-5.00 sec 1.49 GBytes 12.8 Gbits/sec 0 639 KBytes
[ 4] 5.00-6.00 sec 1.51 GBytes 13.0 Gbits/sec 0 639 KBytes
[ 4] 6.00-7.00 sec 1.61 GBytes 13.8 Gbits/sec 0 639 KBytes
[ 4] 7.00-8.00 sec 1.45 GBytes 12.5 Gbits/sec 0 639 KBytes
[ 4] 8.00-9.00 sec 1.48 GBytes 12.7 Gbits/sec 0 639 KBytes
[ 4] 9.00-10.00 sec 1.45 GBytes 12.4 Gbits/sec 0 639 KBytes


[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr
[ 4] 0.00-10.00 sec 15.2 GBytes 13.0 Gbits/sec 0 sender
[ 4] 0.00-10.00 sec 15.2 GBytes 13.0 Gbits/sec receiver

Linux使用iperf3测试网速

如果提示以下错误:
iperf3: error – unable to connect to server: No route to host
则表明,有可以服务器IP地址指定错误,

如果确认IP地址正确但还是不能进行,试试关闭防火墙

CentOS6关闭防火墙:

[root@zcwyou_server ~]# service iptables stop

CentOS7关闭防火墙:

[root@zcwyou_client ~]# systemctl stop firewalld

解释:

默认情况客户端使用TCP协议

-s:指明是服务器端

-c: 指明是客户端

123.1.1.1为服务端IP地址

4.2 使用UDP测试

[root@zcwyou_client ~]# iperf3 -u -c  123.1.1.1 -b 100M

输出结果:

Connecting to host 127.0.0.1, port 5201
[ 4] local 127.0.0.1 port 35756 connected to 123.1.1.1 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Total Datagrams
[ 4] 0.00-1.00 sec 10.8 MBytes 90.3 Mbits/sec 516
[ 4] 1.00-2.00 sec 11.9 MBytes 100 Mbits/sec 571
[ 4] 2.00-3.00 sec 11.9 MBytes 100 Mbits/sec 571
[ 4] 3.00-4.00 sec 11.9 MBytes 99.8 Mbits/sec 570
[ 4] 4.00-5.00 sec 11.9 MBytes 100 Mbits/sec 572
[ 4] 5.00-6.00 sec 11.9 MBytes 100 Mbits/sec 571
[ 4] 6.00-7.00 sec 11.9 MBytes 100 Mbits/sec 571
[ 4] 7.00-8.00 sec 11.9 MBytes 100 Mbits/sec 571
[ 4] 8.00-9.00 sec 11.9 MBytes 100 Mbits/sec 571
[ 4] 9.00-10.00 sec 11.9 MBytes 100 Mbits/sec 571


[ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams
[ 4] 0.00-10.00 sec 118 MBytes 99.0 Mbits/sec 0.009 ms 209/5655 (3.7%)
[ 4] Sent 5655 datagrams

iperf Done.

Linux使用iperf3指定测试流量测试网速

解释:

-u:指定是udp报文

-b:指定发送带宽大小,案例中是每秒100M。

图6:

4.3 限制测试时间

服务器端:

[root@zcwyou_server ~]# iperf3 -u -s

客户端:

[root@zcwyou_client ~]# iperf3 -u -c 123.1.1.1 -b 100M -t 60

在udp模式下,以100Mbps为数据发送速率,客户端到服务器123.1.1.1上传带宽测试,测试时间为60秒。

4.4 设定连接数

[root@zcwyou_client ~]# iperf3 -u -c 192.168.1.1 -b 5M -P 30 -t 60

客户端同时向服务器端发起30个连接线程,以5Mbps为数据发送速率。

4.5 TCP结合其他选项测试

服务器端:

[root@zcwyou_server ~]# iperf3 -s

客户端:

[root@zcwyou_client ~]# iperf3 -c 192.168.1.1 -t 60

在tcp模式下,客户端到服务器192.168.1.1上传带宽测试,测试时间为60秒。

[root@zcwyou_client ~]# iperf3 -c 192.168.1.1  -P 30 -t 60

客户端同时向服务器端发起30个连接线程。

[root@zcwyou_client ~]# iperf3 -c 192.168.1.1  -d -t 60

进行上下行带宽测试。

4.6 修改连接端口

使用选项-p

服务器端:

[root@zcwyou_server ~]# iperf3 -s -p 2480

客户端:

[root@zcwyou_client ~]# iperf3 -u -c 123.1.1.1 -b 100M -p 2480

解释:
-p:指定端口

5. 命令行选项

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 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 -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 -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。

带宽测试通常采用UDP模式,因为能测出极限带宽、时延抖动、丢包率。在进行测试时,首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100Mbps,先用-b 100M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。

6. 总结

iperf3是一个很好的网络质量压力测试工具,一般用于专线链路质量的检测。它不仅仅可以检测私有网络的质量,更可以检测公网链路的质量。但值得注意的是,该工具需要同时控制客户端与服务器端。

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