網絡測試利器netperf安裝和使用

1.1. Netperf簡介

Netperf是一種網絡性能的測量工具，主要針對基於TCP 或UDP的傳輸。Netperf根據應用的不一樣，能夠進行不一樣模式的網絡性能測試，即批量數據傳輸（bulk data transfer）模式和請求/應答（request/reponse）模式。Netperf測試結果所反映的是兩個系統之間發送和接受數據的速度和效率。

Netperf工具是基於C／S模式的。server端是netserver，用來偵聽來自client端的鏈接，client 端是netperf，用來向server發起網絡測試。在client與server之間，首先創建一個控制鏈接，傳遞有關測試配置的信息，以及測試的結 果；在控制鏈接創建並傳遞了測試配置信息之後，client與server之間會再創建一個測試鏈接，用來來回傳遞着特殊的流量模式，以測試網絡的性能。

1.1.1. TCP網絡性能

因爲TCP協議可以提供端到端的可靠傳輸，所以被大量的網絡應用程序使用。可是，可靠性的創建是要付出代價的。TCP協議保證可靠性的措施，如創建並維護鏈接、控制數據有序的傳遞等都會消耗必定的網絡帶寬。
Netperf能夠模擬三種不一樣的TCP流量模式：
1） 單個TCP鏈接，批量（bulk）傳輸大量數據
2） 單個TCP鏈接，client請求/server應答的交易（transaction）方式
3） 多個TCP鏈接，每一個鏈接中一對請求/應答的交易方式

1.1.2. UDP網絡性能

UDP沒有創建鏈接的負擔，可是UDP不能保證傳輸的可靠性，因此使用UDP的應用程序須要自行跟蹤每一個發出的分組，並重發丟失的分組。
1）Netperf能夠模擬兩種UDP的流量模式：
從client到server的單向批量傳輸
2） 請求/應答的交易方式
因爲UDP傳輸的不可靠性，在使用netperf時要確保發送的緩衝區大小不大於接收緩衝區大小，不然數據會丟失，netperf將給出錯誤的結果。所以，對於接收到分組的統計不必定準確，須要結合發送分組的統計綜合得出結論。

1.2. Netperf安裝

軟件版本：netperf-2.4.0-rc2

安裝過程：

cp netperf-2.4.0-rc2.tar.gz /root

cd /root //進入root用戶根目錄

[root@localhost ~]# tar -zxvf netperf-2.4.0-rc2.tar.gz //解壓netperf壓縮文件包

[root@localhost ~]# cd netperf-2.4.0-rc2

[root@localhost netperf-2.4.0-rc2]# ./configure //配置netperf所需文件

[root@localhost netperf-2.4.0-rc2]# make //編譯生成二進制包

[root@localhost netperf-2.4.0-rc2]# make install//安裝

這時netperf安裝完成。

1.3. Netperf使用

Netperf 基於C/S模式，須要在測試源端運行netsever，而本地運行netperf進行鏈接並測試。

1.3.1. Netperf全局命令參數介紹：

netperf [global options]-- [test-specific options]

-H host ：指定遠端運行netserver的server IP地址。
-l testlen：指定測試的時間長度（秒）
-t testname：指定進行的測試類型，包括TCP_STREAM，UDP_STREAM，TCP_RR，TCP_CRR，UDP_RR，如下測試中202.192.75.117做爲server端。

1.3.2. TCP_STREAM

Netperf缺省狀況下進行TCP批量傳輸，即-t TCP_STREAM。測試過程當中，netperf向netserver發送批量的TCP數據分組，以肯定數據傳輸過程當中的吞吐量

[root@localhost ~]# netperf -H 202.192.75.117

TCP STREAM TEST from 0.0.0.0 (0.0.0.0) port 0 AF_INET to 202.192.75.117 (202.192.75.117) port 0 AF_INET

Recv Send Send

Socket Socket Message Elapsed

Size Size Size Time Throughput

bytes bytes bytes secs. 10^6bits/sec

87380 16384 16384 10.02 2569.29

-H，指定server端爲202.192.75.117

顯示結果中，Recv Socket Size爲server端接收數據的Socket大小87380字節

Send Socket Size 爲本地發送數據的Socket大小 16384字節

Elapsed time 爲測試使用時間10.02秒

Throughput,網絡吞吐量，即網絡中剩餘帶寬 2569.29M每秒

1.3.3. UDP_STREAM

UDP_STREAM用來測試進行UDP批量傳輸時的網絡性能，經過選項-t UDP_STREAM進行測試。

[root@localhost ~]# netperf -t UDP_STREAM -H 202.192.75.117 -- -m 1024

UDP UNIDIRECTIONAL SEND TEST from 0.0.0.0 (0.0.0.0) port 0 AF_INET to 202.192.75.117 (202.192.75.117) port 0 AF_INET

Socket Message Elapsed Messages

Size Size Time Okay Errors Throughput

bytes bytes secs # # 10^6bits/sec

109568 1024 10.01 146364 0 119.83

109568 10.01 54240 44.41

第一行顯示的是本地系統的發送統計，這裏的吞吐量表示netperf向本地socket發送分組的能力爲119.83M。第二行顯示的就是遠端系統接收的狀況。

這裏特別注意的是咱們發送測試分組的大小不能大於socket的發送與接收緩衝大小。爲此，咱們能夠用過-m 選項指定發送測試分組大小爲1024字節。

1.3.4. TCP_RR

TCP_RR用於測試在一次TCP鏈接中，兩個節點間TCP交易的次數。例如數據庫應用。

[root@localhost ~]# netperf -t TCP_RR -H 202.192.75.117

TCP REQUEST/RESPONSE TEST from 0.0.0.0 (0.0.0.0) port 0 AF_INET to 202.192.75.117 (202.192.75.117) port 0 AF_INET

Local /Remote

Socket Size Request Resp. Elapsed Trans.

Send Recv Size Size Time Rate

bytes Bytes bytes bytes secs. per sec

16384 87380 1 1 10.01 4766.62

16384 87380

這個模式輸出的結果也是由兩行組成。第一行顯示本地系統的狀況，第二行顯示的是遠端系統的信息。Trans Rate per sec表示在本次測試中兩個節點間每秒數據交易的次數。這裏咱們能夠得知在本地與202.192.75.117兩個節點中，每秒每一個TCP鏈接的數據交易次數平均爲4766.62次。

咱們能夠經過如下局部選項設置相關內容。

-r req,resp 設置request和reponse分組的大小
-s size 設置本地系統的socket發送與接收緩衝大小
-S size 設置遠端系統的socket發送與接收緩衝大小
-D 對本地與遠端系統的socket設置TCP_NODELAY選項

1.3.5. TCP_CRR

TCP_CRR，指的是每次數據交易都創建新的鏈接，例如HTTP

[root@localhost ~]# netperf -t TCP_CRR -H 202.192.75.117

TCP Connect/Request/Response TEST from 0.0.0.0 (0.0.0.0) port 0 AF_INET to 202.192.75.117 (202.192.75.117) port 0 AF_INET

Local /Remote

Socket Size Request Resp. Elapsed Trans.

Send Recv Size Size Time Rate

bytes Bytes bytes bytes secs. per sec

16384 87380 1 1 10.01 1658.27

16384 87380

在本地與202.192.75.117兩個節點中，每秒基於TCP_CRR的平均數據交易次數爲1658.27次。

1.3.6. UDP_RR

UDP_RR指的是，在基於UDP鏈接的數據交易狀況。

[root@localhost ~]# netperf -t UDP_RR -H 202.192.75.117

UDP REQUEST/RESPONSE TEST from 0.0.0.0 (0.0.0.0) port 0 AF_INET to 202.192.75.117 (202.192.75.117) port 0 AF_INET

Local /Remote

Socket Size Request Resp. Elapsed Trans.

Send Recv Size Size Time Rate

bytes Bytes bytes bytes secs. per sec

109568 109568 1 1 10.00 4917.31

109568 109568

這裏，能夠看出咱們使用請求及迴應報文大小都爲1個字節下的UDP鏈接，平均每秒數據交易次數爲4917.31次。

1.4. 結言

經過netperf工具的各類模式，咱們已經可以對咱們當前網絡吞吐量、延遲、網絡設備緩衝區等潛在的問題進行有效的監測，爲咱們網絡擁塞、網絡故障及網絡升級等提供準確有效的數據支持。