网络性能测试工具-Iperf
一.简单介绍
Iperf是一个网络性能测试工具，Iperf可以测试TCP和UDP带宽质量，Iperf可以测量最大TCP带宽，具有多种参数和UDP特性。Iperf可以报告带宽，延迟抖动和数据包丢失。利用Iperf这一特性，可以用来测试一些网络设备如路由器，防火墙，交换机等的性能。
二.工具版本
Iperf有两种版本，windows版本和linux版本。
linux版本下载链接：http://code.google.com/p/iperf/downloads/list
windows下载链接：http://sourceforge.net/projects/iperf/files/jperf/jperf%202.0.0/
三.Iperf的功能
TCP
* 测试网络带宽
* 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
UDP
* 客户端可以创建指定带宽的UDP流
* 测试丢包
* 测试延迟
* 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）
四.Iperf的安装
* windows下iperf的安装
对于windows版的Iperf，直接将解压出来的iperf.exe和cygwin1.dll复制到%systemroot%目录即可
* Linux下Iperf的安装
tar -xvf iperf-<version>.tar.gz cd iperf-<version> ./configure make make install
五.IPerf的使用
iperf参数介绍：
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命令行选项 |
描述 |
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客户端与服务器共用选项 |
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-f, --format [bkmaBKMA] |
格式化带宽数输出。支持的格式有： |
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-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。 |
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-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。 |
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-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 |
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-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。 |
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-u, --udp |
使用UDP方式而不是TCP方式。参看-b选项。 |
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-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。 |
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-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。 |
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-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。 |
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-M, --mss #[KM} |
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。 |
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-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。 |
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-V (from v1.6 or higher) |
绑定一个IPv6地址。 |
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服务器端专用选项 |
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-s, --server |
Iperf服务器模式 |
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-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。 |
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-R(v1.2或更高版本，仅用于Windows) |
卸载Iperf服务（如果它在运行）。 |
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-o(v1.2或更高版本，仅用于Windows) |
重定向输出到指定文件 |
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-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。 |
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-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。 |
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客户端专用选项 |
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-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。 |
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-c, --client host |
运行Iperf的客户端模式，连接到指定的Iperf服务器端。 |
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-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。 |
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-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。 |
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-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。 |
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-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。 |
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-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。 |
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-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。 |
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-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。 |
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-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。 |
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-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。 |
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-I (from v1.2 or higher) |
与-F一样，由标准输入输出文件输入数据。 |
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杂项 |
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-h, --help |
显示命令行参考并退出 。 |
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-v, --version |
显示版本信息和编译信息并退出。 |
六.Ceph网络性能的测试
在ceph01上运行ifpef3 -s
[root@openstack02 ~]# iperf3 -s ----------------------------------------------------------- Server listening on 5201 -----------------------------------------------------------
在ceph02节点上运行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
-----------------------------------------------------------
从上图可以看出，iperf3默认运行的时间为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下载的数据量在112M左右，刚好与"Bandwidth"列的值对应起来。网卡的带宽速率维持在940Mbits/sec左右接近1G/s，测试的服务器为千兆网卡，这个测试值基本合理。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。
iperf提供了很多参数，可以多角度、全方位的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@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
从图中可以看出，输出状态的间隔变为每5秒钟一次，总共执行20秒，测试的带宽速率保持在940Mbits/sec
如果模拟大量的数据传输，也可以指定要发送的数据量。这里可以通过"-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@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，当失败重试次数较多时，传输速率急剧下降。
有时，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@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，通过"-F"参数指定了一个hci.qcow2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，因为在默认的10秒内，这个文件可能还没有传完。
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。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。
