iperf网络性能测试

一、iperf原理及概述

iPerf是一个网络性能测试工具，可以测试TCP或者UDP的网络吞吐量。

（1）TCP带宽测试

      iPerf的主要目标是帮助调整特定路径上的TCP连接。众所周知，TCP最基本的调整问题是调整TCP窗口大小，它控制在任何一点在网络中可以有多少数据。如果它太小，发送者将会在一段时间内处于空闲状态，从而影响发送TCP的性能。TCP窗口大小的理论值是：瓶颈带宽与往返延时的乘积，即：

bottleneck bandwidth * round trip time

      例如瓶颈链路是45 Mbit/sec，使用ping命令测量到的往返时延是42ms。那么TCP窗口的理论值是：

45 Mbit/sec * 42 ms = (45e6) * (42e-3) = 1890000 bits= 230 KByte

      在实际测试中，可以以计算得到的TCP窗口为基准，在这个值（如上面为230KByte）的基础上，升高或者降低TCP窗口大小，可以得到一个性能的提升。

主要功能如下：

• 测量网络带宽
• 报告MSS/MTU值的大小和观测值
• 支持TCP窗口值通过套接字缓冲
• 当P线程或Win32线程可用时，支持多线程。客户端与服务端支持同时多重连接

（2）UDP带宽测试

      带宽测试一般来说采用UDP模式测试，因为在UDP模式下能测出极限带宽、路径时延、丢包率，这些测试项会在带宽测试报告中打印出来。在进行测试时，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1000Mbps，先用 -b 1000M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。

      iperf是基于server-client模式工作的，因此，要使用iperf测试带宽，需要建立一个服务端（用于丢弃流量）和一个客户端（用于产生流量）。iperf服务端或者是客户端，都是使用的同一个命令，不过是启动命令的选项不同而已。

主要功能如下：

• 客户端可以创建指定带宽的UDP流
• 测量丢包
• 测量延迟
• 支持多播
• 当P线程可用时，支持多线程。客户端与服务端支持同时多重连接（不支持Windows）

二、iPerf常用选项

iPerf常用选项分为 通用选项、服务端特定选项以及客户端特定选项。

（1）通用选项

-f <kmKM>	报告输出格式。[kmKM]：format to report（Kbits, Mbits, KBytes, MBytes）
-i <sec>	在周期性报告带宽之间暂停n秒。如周期是10s，则-i指定为2，每隔2秒报告一次带宽测试情况，共计报告5次
-p	设置服务端监听的端口，默认是5001
-u	使用UDP协议测试
-w n<K/M>	指定TCP窗口大小
-m	输出MTU大小
-M	设置MTU大小
-o <filename>	结果输出至文件
-e	输出详细测试报告，包括pps等

（2）服务端选项

-s	iperf服务器模式
-d	以后台模式运行服务端
-U	运行一个单一线程的UDP模式

（3）客户端选项

-b	指定客户端通过UDP协议发送数据的带宽（bit/s），默认是1Mbit/s
-c <ServerIP>	以客户端模式运行iperf，并且连接至服务端主机ServerIP，eg:  iperf -c <server_ip>
-d	双向测试
-t	指定iperf带宽测试时间，默认是10s，eg：iperf -c <server_ip> -t 20
-P	指定客户端并发线程数，默认只运行一个线程。 eg,指定3个线程 : iperf -c <server_ip> -P 3
-T	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。