iperf网络测试工具
1、简介
Iperf3 是一个网络性能测试工具。Iperf可以测试最大TCP和UDP带宽性能，具有多种参数和UDP特性，可以根据需要调整，可以报告带宽、延迟抖动和数据包丢失.对于每个测试，它都会报告带宽，丢包和其他参数，可在Windows、Mac OS X、Linux、FreeBSD等各种平台使用，是一个简单又实用的小工具。
软件下载地址：https://iperf.fr/iperf-download.php
2、Iperf3的主要功能
TCP方面
1. 测试网络带宽。
2. 支持多线程，在客户端与服务端支持多重连接。
3. 报告MSS/MTU值的大小。
4.支持TCP窗口值自定义并可通过套接字缓冲。
UDP方面
1. 可以设置指定带宽的UDP数据流。
2. 可以测试网络抖动值、丢包数。
3. 支持多播测试。
4. 支持多线程，在客户端与服务端支持多重连接。
3、安装lperf3
在CentOS 7上使用下列命令即可安装：
# yum install iperf3
在ubuntu 上使用下列命令安装:
# apt-get install iperf3
windows端安装：
#下载解压安装包，进入dos切换到iperf3解压目录，执行iperf3即可运行.
4、Iperf应用实例
要使用iperf，首先要启用一个服务端，这里假定服务端的IP地址为172.17.120.13，在此服务器上运行“iperf3 -s”即可开启iperf的服务器模式。在默认情况下，iperf3将在服务端打开一个5201监听端口，此时就可以将另一台服务器作为客户端执行iperf功能测试了。
[root@serverb ~]# iperf3 -s
warning: this system does not seem to support IPv6 -trying IPv4
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
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5、测试TCP吞吐量
1.为了确定网卡的最大吞吐量，可以在任意客户端运行iperf命令，iperf将尝试从客户端尽可能快地向服务端发送数据请求，并且会输出发送的数据量和网卡平均带宽值。图1是一个最简单的带宽测试命令。
[root@servera ~]# iperf3 -c 172.17.120.13
Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
[ 4] local 172.17.120.12 port 33842connected to 172.17.120.13 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd
[ 4] 0.00-1.00 sec 212MBytes 1.78 Gbits/sec 258 234KBytes
[ 4] 1.00-2.00 sec 213MBytes 1.79 Gbits/sec 275 178KBytes
[ 4] 2.00-3.00 sec 216MBytes 1.81 Gbits/sec 237 198KBytes
[ 4] 3.00-4.00 sec 219MBytes 1.84 Gbits/sec 246 327KBytes
[ 4] 4.00-5.00 sec 220MBytes 1.85 Gbits/sec 220 262KBytes
[ 4] 5.00-6.00 sec 218MBytes 1.83 Gbits/sec 217 334KBytes
[ 4] 6.00-7.00 sec 218MBytes 1.83 Gbits/sec 374 271KBytes
[ 4] 7.00-8.00 sec 217MBytes 1.82 Gbits/sec 249 231KBytes
[ 4] 8.00-9.00 sec 217MBytes 1.82 Gbits/sec 316 224KBytes
[ 4] 9.00-10.00 sec 218MBytes 1.83 Gbits/sec 238 278KBytes
-------------------------
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr
[ 4] 0.00-10.00 sec 2.12 GBytes 1.82 Gbits/sec 2630 sender
[ 4] 0.00-10.00 sec 2.12 GBytes 1.82 Gbits/sec receiver
iperf Done.
--------------------------------------------------------------------------
##可以看出，iperf默认的运行时间是10秒钟，每隔一秒钟输出一次传输状态，同时还可以看到每秒钟传输的数据量在218MB左右，刚好与“Bandwidth”列的值对应起来，网卡的带宽速率维持在1.82 Gbits/sec左右，而测试的服务器是千兆网卡，这个测试值也基本合理。在输出的最后，iperf还给出了总的数据发送、接收量，并给出了带宽速率平均值，通过这些值，基本可以判断网络带宽是否正常，网络传输状态是否稳定。
2.iperf提供很多参数，可以多角度、全方位地测试网络带宽利用率，例如，要改变iperf运行的时间和输出频率，可以通过“-t”和“-i”参数来实现。
[root@servera ~]# iperf3 -c 172.17.120.13 -t 20 -i 5
Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
[ 4] local 172.17.120.12 port 33846connected to 172.17.120.13 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd
[ 4] 0.00-5.00 sec 1.05 GBytes 1.80 Gbits/sec 1192 250KBytes
[ 4] 5.00-10.00 sec 1.06 GBytes 1.82 Gbits/sec 1219 182KBytes
[ 4] 10.00-15.00 sec 1.06 GBytes 1.83 Gbits/sec 1012 191KBytes
[ 4] 15.00-20.00 sec 1.06 GBytes 1.82 Gbits/sec 1237 254KBytes
-------------------------
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr
[ 4] 0.00-20.00 sec 4.23 GBytes 1.82 Gbits/sec 4660 sender
[ 4] 0.00-20.00 sec 4.23 GBytes 1.82 Gbits/sec receiver
iperf Done.
--------------------------------------------------------------------------
##可以看出，输出状态的间隔变为每5秒钟一次，总共执行测试时间为20秒，测试的带宽速率仍然保持在1.82 Gbits/sec左右，唯一变化的是失败重传次数增加了。
3.为了模拟大量的数据传输，也可以指定要发送的数据量，这可以通过“-n”参数来实现。在指定“-n”参数后，“-t”参数失效，iperf在传输完毕指定大小的数据包后，自动结束。
[root@servera ~]# iperf3 -c 172.17.120.13 -i 10 -n 5000000000
Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
[ 4] local 172.17.120.12 port 33850connected to 172.17.120.13 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd
[ 4] 0.00-10.00 sec 2.11 GBytes 1.81 Gbits/sec 2308 250KBytes
[ 4] 10.00-20.00 sec 2.11 GBytes 1.81 Gbits/sec 2471 240KBytes
[ 4] 20.00-22.08 sec 448MBytes 1.81 Gbits/sec 560 212KBytes
-------------------------
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr
[ 4] 0.00-22.08 sec 4.66 GBytes 1.81 Gbits/sec 5339 sender
[ 4] 0.00-22.08 sec 4.65 GBytes 1.81 Gbits/sec receiver
iperf Done.
--------------------------------------------------------------------------
##iperf客户端通过“-n”参数指定要传输的数据量。指定发送一个5GB左右的数据包，并且每隔10秒钟输出一次传输状态，从这个输出可以看出，当失败重传次数较多时，传输速率急速下降。
4.有时候，为了模拟更真实的TCP应用，iperf客户端允许从一个特定的文件发送数据，这可以通过“-F”参数实现。
[root@servera opt]# iperf3 -c 172.17.120.13 -F jdk-8u91-linux-x64.tar.gz -i 5 -t 20
Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
[ 4] local 172.17.120.12 port 33874connected to 172.17.120.13 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd
[ 4] 0.00-0.36 sec 73.6 MBytes 1.72 Gbits/sec 84 225KBytes
-------------------------
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr
[ 4] 0.00-0.36 sec 73.6 MBytes 1.72 Gbits/sec 84 sender
Sent 73.6 MByte / 173MByte (42%) of jdk-8u91-linux-x64.tar.gz
[ 4] 0.00-0.36 sec 72.3 MBytes 1.69 Gbits/sec receiver
iperf Done.
--------------------------------------------------------------------------
##iperf客户端通过“-F”参数指定文件来发送数据。通过“-F”参数指定了一个jdk-8u91-linux-x64.tar.gz文件作为iperf要传输的数据，在使用此参数时，需要同时指定一个“-t”参数来设置要测试传输的时间，这个时间尽量设置长一些，因为在默认传输时间10秒内，这个文件可能还没有传完。
5.在使用iperf进行网络带宽测试时，如果没有指定发送方式，iperf客户端只会使用一个单一的线程，而iperf是支持多线程的，可以使用iperf提供的“-P”参数来设置多线程的数目，通过使用多线程，可以在一定程度上增加网络的吞吐量。
[root@servera opt]# iperf3 -c 172.17.120.13 -n 2000000000 -i 5 -f M
Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
[ 4] local 172.17.120.12 port 33878connected to 172.17.120.13 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd
[ 4] 0.00-5.00 sec 1.05 GBytes 216MBytes/sec 2370 272KBytes
[ 4] 5.00-8.84 sec 830MBytes 216MBytes/sec 886 207KBytes
-------------------------
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr
[ 4] 0.00-8.84 sec 1.86 GBytes 216MBytes/sec 3256 sender
[ 4] 0.00-8.84 sec 1.86 GBytes 215MBytes/sec receiver
iperf Done.
--------------------------------------------------------------------------
##为了速率单位统一，这里使用“-f”参数将输出结果都通过MBytes来显示。传输1.86GBytes的数据消耗了8.84秒的时间，平均带宽速率为216 MBytes/sec（注意单位）。
6.使用多线程后，iperf传输同样大小数据量所消耗的时间和平均带宽速率。
[root@servera opt]# iperf3 -c 172.17.120.13 -n 2000000000 -i 5 -P 2 -f M
Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
[ 4] local 172.17.120.12 port 33882connected to 172.17.120.13 port 5201
[ 6] local 172.17.120.12 port 33884connected to 172.17.120.13 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd
[ 4] 0.00-5.00 sec 531MBytes 106MBytes/sec 804 195KBytes
[ 6] 0.00-5.00 sec 560MBytes 112MBytes/sec 846 265KBytes
[SUM] 0.00-5.00 sec 1.07 GBytes 218MBytes/sec 1650
-------------------------
[ 4] 5.00-8.71 sec 407MBytes 110MBytes/sec 639 170KBytes
[ 6] 5.00-8.71 sec 410MBytes 111MBytes/sec 634 202KBytes
[SUM] 5.00-8.71 sec 817MBytes 220MBytes/sec 1273
-------------------------
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr
[ 4] 0.00-8.71 sec 938MBytes 108MBytes/sec 1443 sender
[ 4] 0.00-8.71 sec 936MBytes 108MBytes/sec receiver
[ 6] 0.00-8.71 sec 970MBytes 111MBytes/sec 1480 sender
[ 6] 0.00-8.71 sec 968MBytes 111MBytes/sec receiver
[SUM] 0.00-8.71 sec 1.86 GBytes 219MBytes/sec 2923 sender
[SUM] 0.00-8.71 sec 1.86 GBytes 219MBytes/sec receiver
iperf Done.
--------------------------------------------------------------------------
##这里通过“-P”参数开启了2个多线程，从传输时间上看，传输1.86GBytes的数据，消耗时间为8.71秒，比之前单线程的传输时间少了近0.07秒钟，在平均带宽速率上，从之前单线程的216 MBytes/sec提高到219 MBytes/sec，从这个结果可以看出，多线程对网络传输性能的提高不小。
6、测试UDP丢包和延迟
1.iperf也可以用于UDP数据包吞吐量、丢包率和延迟指标，但是由于UDP协议是一个非面向连接的轻量级传输协议，并且不提供可靠的数据传输服务，因此对UDP应用的关注点不是传输数据有多快，而是它的丢包率和延时指标。通过iperf的“-u”参数即可测试UDP应用的传输性能。
[root@servera opt]# iperf3 -c 172.17.120.13 -u -b 100M -f M -i 3
Connecting to host 172.17.120.13, port 5201
[ 4] local 172.17.120.12 port 50680connected to 172.17.120.13 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Total Datagrams
[ 4] 0.00-3.00 sec 34.6 MBytes 11.5 MBytes/sec 24875
[ 4] 3.00-6.00 sec 35.8 MBytes 11.9 MBytes/sec 25738
[ 4] 6.00-9.00 sec 35.7 MBytes 11.9 MBytes/sec 25633
[ 4] 9.00-10.00 sec 11.9 MBytes 11.9 MBytes/sec 8561
-------------------------
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams
[ 4] 0.00-10.00 sec 118MBytes 11.8 MBytes/sec 0.053 ms 26431/84807 (31%)
[ 4] Sent 84807datagrams
iperf Done.
--------------------------------------------------------------------------
##iperf传输100MB的UDP数据包的输出结果。重点关注虚线下的一段内容，在这段输出中，“Jitter”列表示抖动时间，或者称为传输延迟，“Lost/Total”列表示丢失的数据报和总的数据报数量，后面的31%是平均丢包的比率，“Datagrams”列显示的是总共传输数据报的数量。
2.这个输出结果过于简单，要了解更详细的UDP丢包和延时信息，可以在iperf服务端查看，因为在客户端执行传输测试的同时，服务端也会同时显示传输状态。
[root@serverb ~]# iperf3 -s -i 3
iperf3: OUT OF ORDER -incoming packet =84786and received packet =84793AND SP =5
iperf3: OUT OF ORDER -incoming packet =84788and received packet =84793AND SP =5
iperf3: OUT OF ORDER -incoming packet =84790and received packet =84793AND SP =5
iperf3: OUT OF ORDER -incoming packet =84792and received packet =84793AND SP =5
[ 5] 9.00-10.04 sec 11.9 MBytes 96.1 Mbits/sec 0.009 ms 3682/8550 (43%)
-------------------------
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams
[ 5] 0.00-10.04 sec 0.00 Bytes 0.00 bits/sec 0.009 ms 31126/84793 (37%)
[SUM] 0.0-10.0 sec 31126datagrams received out-of-order
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------
##在这个输出中，详细记录了在传输过程中，每个阶段的传输延时和丢包率，在UDP应用中随着传输数据的增大，丢包率和延时也随之增加。对于延时和丢包可以通过改变应用程序来缓解或修复，例如视频流应用，可以通过缓存数据的方式而可以容忍更大的延时。
7、JSON 格式输出
如果需要做一些自动化方面测试和管理工作，需要读取格式化的测试结果，那可以选择-J参数，来输出JSON格式测试结果。
[root@servera opt]# iperf3 -c 172.17.120.13 -J -t 2
{
"start":{
"connected":[{
"socket":4,
"local_host":"172.17.120.12",
"local_port":33892,
"remote_host":"172.17.120.13",
"remote_port":5201
}],
"version":"iperf 3.1.7",
"system_info":"Linux servera 3.10.0-957.el7.x86_64 #1 SMP Thu Nov 8 23:39:32 UTC 2018 x86_64",
"timestamp":{
"time":"Mon, 18 Nov 2019 14:57:35 GMT",
"timesecs":1574089055
},
"connecting_to":{
"host":"172.17.120.13",
"port":5201
},
"cookie":"servera.1574089055.168685.57df3fda7b",
"tcp_mss_default":1460,
"test_start":{
"protocol":"TCP",
"num_streams":1,
"blksize":131072,
"omit":0,
"duration":2,
"bytes":0,
"blocks":0,
"reverse":0
}
},
"intervals":[{
"streams":[{
"socket":4,
"start":0,
"end":1.000089,
"seconds":1.000089,
"bytes":223387300,
"bits_per_second":1.786939e+09,
"retransmits":219,
"snd_cwnd":309520,
"rtt":1287,
"omitted":false
}],
"sum":{
"start":0,
"end":1.000089,
"seconds":1.000089,
"bytes":223387300,
"bits_per_second":1.786939e+09,
"retransmits":219,
"omitted":false
}
}, {
"streams":[{
"socket":4,
"start":1.000089,
"end":2.000118,
"seconds":1.000029,
"bytes":223362480,
"bits_per_second":1.786848e+09,
"retransmits":254,
"snd_cwnd":194180,
"rtt":757,
"omitted":false
}