網絡性能測試工具-Iperf

一.簡單介紹

Iperf是一個網絡性能測試工具,Iperf能夠測試TCP和UDP帶寬質量,Iperf能夠測量最大TCP帶寬,具備多種參數和UDP特性。Iperf能夠報告帶寬,延遲抖動和數據包丟失。利用Iperf這一特性,能夠用來測試一些網絡設備如路由器,防火牆,交換機等的性能。node

二.工具版本

Iperf有兩種版本,windows版本和linux版本。linux

linux版本下載連接:http://code.google.com/p/iperf/downloads/list
windows下載連接:http://sourceforge.net/projects/iperf/files/jperf/jperf%202.0.0/算法

三.Iperf的功能

TCP
* 測試網絡帶寬
* 報告MSS/MTU值的大小和觀測值
* 支持TCP窗口值經過套接字緩衝
* 當P線程或Win32線程可用時,支持多線程。客戶端與服務端支持同時多重鏈接

UDP
* 客戶端能夠建立指定帶寬的UDP流
* 測試丟包
* 測試延遲
* 支持多播
* 當P線程可用時,支持多線程。客戶端與服務端支持同時多重鏈接(不支持windows)windows

四.Iperf的安裝

* windows下iperf的安裝
對於windows版的Iperf,直接將解壓出來的iperf.exe和cygwin1.dll複製到%systemroot%目錄便可
* Linux下Iperf的安裝服務器

tar -xvf iperf-<version>.tar.gz
cd iperf-<version>
./configure
make
make install 

五.IPerf的使用

iperf參數介紹:網絡

命令行選項多線程

描述tcp

客戶端與服務器共用選項工具

-f, --format [bkmaBKMA]性能

格式化帶寬數輸出。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
自適應格式是kilo-和mega-兩者之一。除了帶寬以外的字段都輸出爲字節,除非指定輸出的格式,默認的參數是a。
注 意:在計算字節byte時,Kilo = 1024, Mega = 1024^2,Giga = 1024^3。一般,在網絡中,Kilo = 1000, Mega = 1000^2, and Giga = 1000^3,因此,Iperf也按此來計算比特(位)。若是這些困擾了你,那麼請使用-f b參數,而後親自計算一下。

-i, --interval #

設置每次報告之間的時間間隔,單位爲秒。若是設置爲非零值,就會按照此時間間隔輸出測試報告。默認值爲零。

-l, --len #[KM]

設置讀寫緩衝區的長度。TCP方式默認爲8KB,UDP方式默認爲1470字節。

-m, --print_mss

輸出TCP MSS值(經過TCP_MAXSEG支持)。MSS值通常比MTU值小40字節。一般狀況

-p, --port #

設置端口,與服務器端的監聽端口一致。默認是5001端口,與ttcp的同樣。

-u, --udp

使用UDP方式而不是TCP方式。參看-b選項。

-w, --window #[KM]

設置套接字緩衝區爲指定大小。對於TCP方式,此設置爲TCP窗口大小。對於UDP方式,此設置爲接受UDP數據包的緩衝區大小,限制能夠接受數據包的最大值。

-B, --bind host

綁定到主機的多個地址中的一個。對於客戶端來 說,這個參數設置了出棧接口。對於服務器端來講,這個參數設置入棧接口。這個參數只用於具備多網絡接口的主機。在Iperf的UDP模式下,此參數用於綁 定和加入一個多播組。使用範圍在224.0.0.0至239.255.255.255的多播地址。參考-T參數。

-C, --compatibility

與低版本的Iperf使用時,可使用兼容模式。不須要兩端同時使用兼容模式,可是強烈推薦兩端同時使用兼容模式。某些狀況下,使用某些數據流能夠引發1.7版本的服務器端崩潰或引發非預期的鏈接嘗試。

-M, --mss #[KM}

經過TCP_MAXSEG選項嘗試設置TCP最大信息段的值。MSS值的大小一般是TCP/IP頭減去40字節。在以太網中,MSS值 爲1460字節(MTU1500字節)。許多操做系統不支持此選項。

-N, --nodelay

設置TCP無延遲選項,禁用Nagle's運算法則。一般狀況此選項對於交互程序,例如telnet,是禁用的。

-V (from v1.6 or higher)

綁定一個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地址不須要使用-B參數綁定,在1.6以前的版本則須要。在大多數操做系統中,將響應IPv4客戶端映射的IPv4地址。

 

服務器端專用選項

-s, --server

Iperf服務器模式

-D (v1.2或更高版本)

Unix平臺下Iperf做爲後臺守護進程運行。在Win32平臺下,Iperf將做爲服務運行。

-R(v1.2或更高版本,僅用於Windows)

卸載Iperf服務(若是它在運行)。

-o(v1.2或更高版本,僅用於Windows)

重定向輸出到指定文件

-c, --client host

若是Iperf運行在服務器模式,而且用-c參數指定一個主機,那麼Iperf將只接受指定主機的鏈接。此參數不能工做於UDP模式。

-P, --parallel #

服務器關閉以前保持的鏈接數。默認是0,這意味着永遠接受鏈接。

客戶端專用選項

-b, --bandwidth #[KM]

UDP模式使用的帶寬,單位bits/sec。此選項與-u選項相關。默認值是1 Mbit/sec。

-c, --client host

運行Iperf的客戶端模式,鏈接到指定的Iperf服務器端。

-d, --dualtest

運行雙測試模式。這將使服務器端反向鏈接到客戶端,使用-L 參數中指定的端口(或默認使用客戶端鏈接到服務器端的端口)。這些在操做的同時就當即完成了。若是你想要一個交互的測試,請嘗試-r參數。

-n, --num #[KM]

傳送的緩衝器數量。一般狀況,Iperf按照10秒鐘發送數據。-n參數跨越此限制,按照指定次數發送指定長度的數據,而不論該操做耗費多少時間。參考-l與-t選項。

-r, --tradeoff

往復測試模式。當客戶端到服務器端的測試結束時,服務器端經過-l選項指定的端口(或默認爲客戶端鏈接到服務器端的端口),反向鏈接至客戶端。當客戶端鏈接終止時,反向鏈接隨即開始。若是須要同時進行雙向測試,請嘗試-d參數。

-t, --time #

設置傳輸的總時間。Iperf在指定的時間內,重複的發送指定長度的數據包。默認是10秒鐘。參考-l與-n選項。

-L, --listenport #

指定服務端反向鏈接到客戶端時使用的端口。默認使用客戶端鏈接至服務端的端口。

-P, --parallel #

線程數。指定客戶端與服務端之間使用的線程數。默認是1線程。須要客戶端與服務器端同時使用此參數。

-S, --tos #

出棧數據包的服務類型。許多路由器忽略TOS字段。你能夠指定這個值,使用以"0x"開始的16進制數,或以"0"開始的8進制數或10進制數。
例如,16進制'0x10' = 8進制'020' = 十進制'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 #

出棧多播數據包的TTL值。這本質上就是數據經過路由器的跳數。默認是1,連接本地。

-F (from v1.2 or higher)

使用特定的數據流測量帶寬,例如指定的文件。
$ iperf -c <server address> -F <file-name>

-I (from v1.2 or higher)

與-F同樣,由標準輸入輸出文件輸入數據。

雜項

-h, --help

顯示命令行參考並退出 。

-v, --version

顯示版本信息和編譯信息並退出。

六.Ceph網絡性能的測試

在ceph01上運行ifpef3 -s

[root@openstack02 ~]# iperf3 -s
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------

在ceph02節點上運行iperf3 -c ${cline_hostname}

[root@openstack01 ~]# iperf3 -c openstack02
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------
Accepted connection from 192.168.30.6, port 47242
[  5] local 192.168.30.5 port 5201 connected to 192.168.30.6 port 47244
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth
[  5]   0.00-1.00   sec   105 MBytes   882 Mbits/sec                  
[  5]   1.00-2.00   sec   112 MBytes   940 Mbits/sec                  
[  5]   2.00-3.00   sec   112 MBytes   940 Mbits/sec                  
[  5]   3.00-4.00   sec   112 MBytes   940 Mbits/sec                  
[  5]   4.00-5.00   sec   112 MBytes   939 Mbits/sec                  
[  5]   5.00-6.00   sec   112 MBytes   941 Mbits/sec                  
[  5]   6.00-7.00   sec   112 MBytes   940 Mbits/sec                  
[  5]   7.00-8.00   sec   112 MBytes   939 Mbits/sec                  
[  5]   8.00-9.00   sec   112 MBytes   940 Mbits/sec                  
[  5]   9.00-10.00  sec   112 MBytes   939 Mbits/sec                  
[  5]  10.00-10.04  sec  4.18 MBytes   942 Mbits/sec  
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth
[  5]   0.00-10.04  sec  0.00 Bytes  0.00 bits/sec                  sender
[  5]   0.00-10.04  sec  1.09 GBytes   934 Mbits/sec                  receiver
-----------------------------------------------------------

從上圖能夠看出,iperf3默認運行的時間爲10秒鐘,每隔一秒鐘輸出一次傳輸狀態,同時還能夠看到每秒鐘下載的數據量在112M左右,恰好與"Bandwidth"列的值對應起來。網卡的帶寬速率維持在940Mbits/sec左右接近1G/s,測試的服務器爲千兆網卡,這個測試值基本合理。在輸出的最後,iperf還給出了總的數據發送,接收量,並給出了帶寬速率平均值。經過這些值,基本能夠判斷網絡帶寬是否正常,網絡傳輸狀態是否穩定。

iperf提供了不少參數,能夠多角度、全方位的測試網絡帶寬利用率。例如,要改變iperf運行的時間和輸出頻率。能夠經過"-t"和"-i"參數來實現:

[root@control-01 ~]# iperf3 -c 192.168.30.6 -t 20 -i 5 
Connecting to host 192.168.30.6, port 5201
[  4] local 192.168.30.5 port 56822 connected to 192.168.30.6 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr  Cwnd
[  4]   0.00-5.00   sec   563 MBytes   944 Mbits/sec    0    509 KBytes       
[  4]   5.00-10.00  sec   558 MBytes   937 Mbits/sec    0    525 KBytes       
[  4]  10.00-15.00  sec   562 MBytes   942 Mbits/sec    0    799 KBytes       
[  4]  15.00-20.00  sec   559 MBytes   937 Mbits/sec    0    799 KBytes       
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
[  4]   0.00-20.00  sec  2.19 GBytes   940 Mbits/sec    0             sender
[  4]   0.00-20.00  sec  2.19 GBytes   939 Mbits/sec                  receiver

從圖中能夠看出,輸出狀態的間隔變爲每5秒鐘一次,總共執行20秒,測試的帶寬速率保持在940Mbits/sec

若是模擬大量的數據傳輸,也能夠指定要發送的數據量。這裏能夠經過"-n"參數來實現。在指定"-n"參數後,"-t"參數失效,iperf在傳輸完畢指定大小的數據包後,自動結束

[root@control-01 ~]# iperf3 -c 192.168.30.6 -i 10 -n 5000000000
Connecting to host 192.168.30.6, port 5201 [ 4] local 192.168.30.5 port 56918 connected to 192.168.30.6 port 5201 [ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd [ 4] 0.00-10.00 sec 1.10 GBytes 941 Mbits/sec 0 515 KBytes [ 4] 10.00-20.00 sec 1.09 GBytes 939 Mbits/sec 91 658 KBytes [ 4] 20.00-30.00 sec 1.08 GBytes 928 Mbits/sec 136 382 KBytes [ 4] 30.00-40.00 sec 1.09 GBytes 937 Mbits/sec 55 478 KBytes [ 4] 40.00-42.72 sec 304 MBytes 936 Mbits/sec 60 365 KBytes - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - [ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr [ 4] 0.00-42.72 sec 4.66 GBytes 936 Mbits/sec 342 sender [ 4] 0.00-42.72 sec 4.65 GBytes 936 Mbits/sec receiver

上面的例子是指定發送一個5GB左右的數據包,而且每隔10秒鐘輸出一次傳輸狀態,從這個輸出能夠看出,當失敗重試次數較多時,傳輸速率急劇降低。

有時,爲了模擬更真實的TCP應用,iperf客戶端容許從一個特定的文件發送數據,這能夠經過"-F"參數實現。

[root@control-01 glance]# iperf3 -c 192.168.30.6 -F hci.qcow2 -i 5 -t 50 
Connecting to host 192.168.30.6, port 5201
[  4] local 192.168.30.5 port 56962 connected to 192.168.30.6 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr  Cwnd
[  4]   0.00-5.00   sec   554 MBytes   930 Mbits/sec   48    444 KBytes       
[  4]   5.00-10.00  sec   559 MBytes   937 Mbits/sec   95    570 KBytes       
[  4]  10.00-15.00  sec   561 MBytes   942 Mbits/sec    5    556 KBytes       
[  4]  15.00-20.00  sec   559 MBytes   937 Mbits/sec   56    427 KBytes       
[  4]  20.00-25.00  sec   556 MBytes   933 Mbits/sec   21    566 KBytes       
[  4]  25.00-30.00  sec   560 MBytes   940 Mbits/sec    0    650 KBytes       
[  4]  30.00-35.00  sec   559 MBytes   937 Mbits/sec   48    434 KBytes       
[  4]  35.00-38.87  sec   432 MBytes   937 Mbits/sec    0    576 KBytes       
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
[  4]   0.00-38.87  sec  4.24 GBytes   937 Mbits/sec  273             sender
        Sent 4.24 GByte / 4.29 GByte (98%) of yunxiazi-huawei.qcow2
[  4]   0.00-38.87  sec  4.24 GBytes   936 Mbits/sec                  receiver

在上面的例子中,經過"-F"參數指定了一個hci.qcow2文件做爲iperf要傳輸的數據。在使用此參數時,須要同時指定一個"-t"參數來設置要測試傳輸的時間。這個時間儘可能設置長一些,由於在默認的10秒內,這個文件可能尚未傳完。

在使用iperf進行網絡帶寬測試時,若是沒有指定發送方式,iperf客戶端只會使用一個單一的線程。iperf是支持多線程的,可使用iperf提供的"-P"參數來設置多線程的數目。經過使用多線程,能夠在必定程度上增長網絡的吞吐量。

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