一、iperf3简介
概念
iperf3是一种网络性能测试工具，它可以用于测试TCP和UDP带宽、延迟和数据包丢失率等网络性能指标。它是iperf的新版本，相对于旧版本，iperf3增加了一些新特性和改进，例如支持IPv6、多线程、流媒体模式、JSON输出等。使用iperf3可以帮助管理员评估网络性能、排除故障和优化网络配置。
iperf3是一个基于命令行的网络性能测试工具，用于测量TCP和UDP吞吐量，延迟和抖动（jitter）。它支持IPv4和IPv6，多种传输协议，包括TCP，UDP和SCTP。iperf3是iperf的新版本，相对于旧版本，具有更多的功能和改进。
支持功能：
- 测试TCP和UDP吞吐量、延迟和抖动
- 支持IPv4和IPv6
- 支持多个传输协议，包括TCP，UDP和SCTP
- 支持同时使用多个线程进行测试，以更好地模拟真实的网络流量
- 支持流媒体模式，可用于测试实时流传输
- 支持JSON输出格式，方便对测试结果进行分析和处理
优点：
- 简单易用，只需要通过命令行来实现测试
- 支持多种传输协议和IPv4/IPv6，可用于测试各种网络环境
- 可以同时使用多个线程进行测试，提高测试效率
- 支持流媒体模式和JSON输出格式，方便定制测试和分析测试结果
缺点：
- 只能通过命令行进行操作，对于不熟悉命令行的用户可能不够友好
- 测试结果可能会受到其他因素的影响，如网络质量、路由器性能等
应用场景：
- 网络管理员可以使用iperf3测试网络吞吐量来评估网络性能和带宽利用率
- 开发人员可以使用iperf3测试自己应用程序在各种网络条件下的性能表现
- 执行故障排除时，可以使用iperf3帮助确定网络问题的原因
- 在网络优化和升级中，可以使用iperf3来测试不同配置之间的性能差异
二、CentOS系统上安装和使用iperf3
下面是在Linux环境下CentOS系统上安装和使用iperf3的示例：
- 安装iperf3
在终端中输入以下命令来安装iperf3：
sudo yum install iperf3
2. 运行iperf3测试
a. 启动iperf3服务器：
在需要测试的服务器上启动iperf3服务器，以监听来自客户端的测试请求。在服务器终端中输入以下命令：
iperf3 -s
b. 连接到iperf3服务器进行测试：
在客户端终端中输入以下命令来连接到服务器进行测试：
iperf3 -c <server_ip>
其中，<server_ip>是你需要测试的服务器的IP地址。执行以上命令后，会显示测试结果，包括带宽、延迟、抖动等信息。
[root@localhost netperf-netperf-2.7.0]# yum install iperf3
已加载插件：fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
* base: mirrors.bupt.edu.cn
* epel: mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn
* extras: mirrors.bupt.edu.cn
* updates: mirrors.bupt.edu.cn
正在解决依赖关系
--> 正在检查事务
---> 软件包 iperf3.x86_64.0.3.1.7-2.el7 将被 安装
--> 解决依赖关系完成
依赖关系解决
=========================================================================================================================
Package 架构 版本 源 大小
=========================================================================================================================
正在安装:
iperf3 x86_64 3.1.7-2.el7 base 79 k
事务概要
=========================================================================================================================
安装 1 软件包
总下载量：79 k
安装大小：197 k
Is this ok [y/d/N]: y
Downloading packages:
iperf3-3.1.7-2.el7.x86_64.rpm | 79 kB 00:00:00
Running transaction check
Running transaction test
Transaction test succeeded
Running transaction
正在安装 : iperf3-3.1.7-2.el7.x86_64 1/1
验证中 : iperf3-3.1.7-2.el7.x86_64 1/1
已安装:
iperf3.x86_64 0:3.1.7-2.el7
完毕！
[root@localhost netperf-netperf-2.7.0]#
[root@localhost netperf-netperf-2.7.0]# iperf3 -v
iperf 3.1.7
Linux localhost.localdomain 3.10.0-1160.71.1.el7.x86_64 #1 SMP Tue Jun 28 15:37:28 UTC 2022 x86_64
Optional features available: CPU affinity setting, IPv6 flow label, TCP congestion algorithm setting, sendfile / zerocopy, socket pacing
[root@localhost netperf-netperf-2.7.0]#
[root@localhost netperf-netperf-2.7.0]# iperf3 -s
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
3. 更多选项
参考iperf3的帮助文档，可以使用更多选项来定制测试，例如：
- 使用UDP传输模式：
iperf3 -u -c <server_ip> - 指定测试时间：
iperf3 -t <time_in_seconds> -c <server_ip> - 指定测试端口：
iperf3 -p <port_number> -c <server_ip>
Server：
[root@localhost ~]# iperf3 -s
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------
Accepted connection from 192.168.6.212, port 56144
[ 5] local 192.168.6.211 port 5201 connected to 192.168.6.212 port 59248
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams
[ 5] 0.00-1.01 sec 117 KBytes 955 Kbits/sec 1421.423 ms 0/83 (0%)
[ 5] 1.01-2.01 sec 127 KBytes 1.04 Mbits/sec 4.691 ms 0/90 (0%)
[ 5] 2.01-3.01 sec 129 KBytes 1.06 Mbits/sec 0.069 ms 0/91 (0%)
[ 5] 3.01-4.01 sec 127 KBytes 1.04 Mbits/sec 0.444 ms 0/90 (0%)
[ 5] 4.01-5.02 sec 129 KBytes 1.05 Mbits/sec 0.061 ms 0/91 (0%)
[ 5] 5.02-6.01 sec 129 KBytes 1.06 Mbits/sec 0.196 ms 0/91 (0%)
[ 5] 6.01-7.02 sec 127 KBytes 1.03 Mbits/sec 0.065 ms 0/90 (0%)
[ 5] 7.02-8.01 sec 130 KBytes 1.08 Mbits/sec 0.146 ms 0/92 (0%)
[ 5] 8.01-9.01 sec 126 KBytes 1.02 Mbits/sec 0.059 ms 0/89 (0%)
[ 5] 9.01-10.01 sec 129 KBytes 1.06 Mbits/sec 0.057 ms 0/91 (0%)
[ 5] 10.01-10.06 sec 0.00 Bytes 0.00 bits/sec 0.057 ms 0/0 (0%)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams
[ 5] 0.00-10.06 sec 0.00 Bytes 0.00 bits/sec 0.057 ms 0/898 (0%)
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------
Accepted connection from 192.168.6.212, port 56146
[ 5] local 192.168.6.211 port 5201 connected to 192.168.6.212 port 56148
[ ID] Interval Transfer Bandwidth
[ 5] 0.00-1.00 sec 313 MBytes 2.62 Gbits/sec
[ 5] 1.00-2.00 sec 319 MBytes 2.67 Gbits/sec
[ 5] 2.00-3.02 sec 361 MBytes 2.99 Gbits/sec
[ 5] 3.02-4.00 sec 363 MBytes 3.10 Gbits/sec
[ 5] 4.00-5.01 sec 379 MBytes 3.16 Gbits/sec
[ 5] 5.01-5.04 sec 6.85 MBytes 1.80 Gbits/sec
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bandwidth
[ 5] 0.00-5.04 sec 0.00 Bytes 0.00 bits/sec sender
[ 5] 0.00-5.04 sec 1.70 GBytes 2.90 Gbits/sec receiver
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------
Accepted connection from 192.168.6.212, port 56150
[ 5] local 192.168.6.211 port 5201 connected to 192.168.6.212 port 56152
[ ID] Interval Transfer Bandwidth
[ 5] 0.00-1.00 sec 278 MBytes 2.33 Gbits/sec
[ 5] 1.00-2.00 sec 351 MBytes 2.94 Gbits/sec
[ 5] 2.00-3.00 sec 374 MBytes 3.13 Gbits/sec
[ 5] 3.00-4.00 sec 396 MBytes 3.32 Gbits/sec
[ 5] 4.00-5.00 sec 371 MBytes 3.11 Gbits/sec
[ 5] 5.00-6.00 sec 406 MBytes 3.40 Gbits/sec
[ 5] 6.00-7.01 sec 381 MBytes 3.19 Gbits/sec
[ 5] 7.01-8.00 sec 376 MBytes 3.17 Gbits/sec
[ 5] 8.00-9.00 sec 378 MBytes 3.17 Gbits/sec
[ 5] 9.00-10.00 sec 372 MBytes 3.12 Gbits/sec
[ 5] 10.00-10.05 sec 19.4 MBytes 3.57 Gbits/sec
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bandwidth
[ 5] 0.00-10.05 sec 0.00 Bytes 0.00 bits/sec sender
[ 5] 0.00-10.05 sec 3.61 GBytes 3.09 Gbits/sec receiver
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------
Client:
[root@localhost ~]# iperf3 -u -c 192.168.6.211
Connecting to host 192.168.6.211, port 5201
[ 4] local 192.168.6.212 port 59248 connected to 192.168.6.211 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Total Datagrams
[ 4] 0.00-1.02 sec 117 KBytes 944 Kbits/sec 83
[ 4] 1.02-2.03 sec 127 KBytes 1.03 Mbits/sec 90
[ 4] 2.03-3.02 sec 129 KBytes 1.07 Mbits/sec 91
[ 4] 3.02-4.03 sec 127 KBytes 1.03 Mbits/sec 90
[ 4] 4.03-5.01 sec 129 KBytes 1.07 Mbits/sec 91
[ 4] 5.01-6.02 sec 129 KBytes 1.05 Mbits/sec 91
[ 4] 6.02-7.01 sec 127 KBytes 1.05 Mbits/sec 90
[ 4] 7.01-8.02 sec 130 KBytes 1.06 Mbits/sec 92
[ 4] 8.02-9.01 sec 126 KBytes 1.04 Mbits/sec 89
[ 4] 9.01-10.02 sec 129 KBytes 1.05 Mbits/sec 91
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams
[ 4] 0.00-10.02 sec 1.24 MBytes 1.04 Mbits/sec 0.057 ms 0/898 (0%)
[ 4] Sent 898 datagrams
iperf Done.
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# iperf3 -t 5 -c 192.168.6.211
Connecting to host 192.168.6.211, port 5201
[ 4] local 192.168.6.212 port 56148 connected to 192.168.6.211 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd
[ 4] 0.00-1.00 sec 323 MBytes 2.71 Gbits/sec 0 911 KBytes
[ 4] 1.00-2.01 sec 321 MBytes 2.68 Gbits/sec 0 1.24 MBytes
[ 4] 2.01-3.00 sec 366 MBytes 3.09 Gbits/sec 0 1.46 MBytes
[ 4] 3.00-4.00 sec 368 MBytes 3.07 Gbits/sec 0 1.60 MBytes
[ 4] 4.00-5.00 sec 368 MBytes 3.09 Gbits/sec 0 1.69 MBytes
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr
[ 4] 0.00-5.00 sec 1.70 GBytes 2.93 Gbits/sec 0 sender
[ 4] 0.00-5.00 sec 1.70 GBytes 2.92 Gbits/sec receiver
iperf Done.
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# iperf3 -p 5201 -c 192.168.6.211
Connecting to host 192.168.6.211, port 5201
[ 4] local 192.168.6.212 port 56152 connected to 192.168.6.211 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd
[ 4] 0.00-1.01 sec 305 MBytes 2.54 Gbits/sec 0 848 KBytes
[ 4] 1.01-2.00 sec 344 MBytes 2.90 Gbits/sec 0 1.21 MBytes
[ 4] 2.00-3.00 sec 375 MBytes 3.14 Gbits/sec 0 1.46 MBytes
[ 4] 3.00-4.00 sec 398 MBytes 3.34 Gbits/sec 0 1.58 MBytes
[ 4] 4.00-5.00 sec 370 MBytes 3.10 Gbits/sec 0 1.67 MBytes
[ 4] 5.00-6.00 sec 416 MBytes 3.49 Gbits/sec 0 1.73 MBytes
[ 4] 6.00-7.00 sec 366 MBytes 3.08 Gbits/sec 2 1.31 MBytes
[ 4] 7.00-8.00 sec 381 MBytes 3.20 Gbits/sec 0 1.45 MBytes
[ 4] 8.00-9.00 sec 376 MBytes 3.15 Gbits/sec 0 1.52 MBytes
[ 4] 9.00-10.00 sec 376 MBytes 3.16 Gbits/sec 0 1.60 MBytes
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr
[ 4] 0.00-10.00 sec 3.62 GBytes 3.11 Gbits/sec 2 sender
[ 4] 0.00-10.00 sec 3.61 GBytes 3.10 Gbits/sec receiver
iperf Done.
[root@localhost ~]#解释：
Connecting to host 192.168.6.211, port 5201 [ 4] local 192.168.6.212 port 56152 connected to 192.168.6.211 port 5201 [ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd [ 4] 0.00-1.01 sec 305 MBytes 2.54 Gbits/sec 0 848 KByte
- 第一行显示了iperf3客户端正在连接的目标主机IP地址（192.168.6.211）和端口号（5201）。
- 第二行显示了客户端本地IP地址（192.168.6.212）和使用的本地端口号（56152），以及已经连接的目标主机IP地址（192.168.6.211）和端口号（5201）。
- 第三行显示了数据传输的时间间隔（0.00-1.01秒）、传输的数据量（305MB）、传输速率（2.54Gbits/sec）、重传的数据包数（0）和TCP拥塞控制窗口大小（848KB）。
Accepted connection from 192.168.6.212, port 56150 [ 5] local 192.168.6.211 port 5201 connected to 192.168.6.212 port 56152 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [ 5] 0.00-1.00 sec 278 MBytes 2.33 Gbits/sec [ 5] 1.00-2.00 sec 351 MBytes 2.94 Gbits/sec
- 第一行显示了iperf3服务器端已经接受了来自192.168.6.212的连接请求，并使用本地端口56150进行通信。
- 第二行显示了服务器端本地IP地址（192.168.6.211）和使用的本地端口号（5201），以及已经连接的客户端IP地址（192.168.6.212）和端口号（56152）。
- 第三行显示了数据传输的时间间隔（0.00-1.00秒）、传输的数据量（278MB）和传输速率（2.33 Gbits/sec）。
- 第四行显示了数据传输的时间间隔（1.00-2.00秒）、传输的数据量（351MB）和传输速率（2.94 Gbits/sec）。
三、iperf3参数说明
以下是iperf3的参数和对应的说明：
- -p, --port <port>：指定服务器和客户端之间使用的端口号，默认为 5201。
- -f, --format [kmKM]：指定带宽格式以展示结果。默认为Mbits/sec，可选项包括 Kbits/sec、Mbits/sec、Gbits/sec 和 KBytes/sec、MBytes/sec、GBytes/sec。
- -i, --interval <n>：指定间隔时间，每隔多久显示一次带宽信息，默认为1秒。
- -w, --window <n>：指定TCP窗口大小，默认为 128KB。
- -t, --time <n>：指定测试时间，单位为秒，默认为10秒。
- -c, --client <host>：指定客户端对应的服务器IP/主机名。如果未指定，则运行在服务器模式（即 -s）
- -V, --version：显示iperf3版本信息。
- -b, --bitrate <bitrate>：指定UDP传输模式下的比特率，可选项包括 bps、Kbps、Mbps 和 Gbps，比如 1G。
- -u, --udp：使用UDP进行测试。
- -R, --reverse：反向测试，其用法与 -d 相同，但是服务端将变为发送而不是接收数据。
- -d, --dualtest：进行双向测试。即服务器和客户端在同一时间并发进行上传和下载操作。
- -S, --tos <s>：设置服务类型(TOS)的值。
- -Z, --zerocopy：使用零拷贝模式来发送数据。
- -B, --bind <host>：在指定的IP地址上进行绑定，等待请求。
- -M, --set-mss <value>：指定TCP最大报文段大小，即MSS值。
- -N, --nodelay：禁用 Nagle 算法，以最小化延迟。
- -P, --parallel <n>：指定并行连接数，执行多个测试并发地进行。
- -T, --ttl <value>：指定 Time To Live（TTL）值，定义 IP 数据包的寿命。
- -h, --help：显示帮助信息。
使用这些参数的示例命令：
- TCP模式下进行10秒长的测试：
iperf3 -c 192.168.1.2 -t 10 - UDP模式下指定比特率和时间：
iperf3 -c 192.168.1.2 -u -b 10G -t 5 - 指定双向测试：
iperf3 -c 192.168.1.2 -d - 指定并行连接数：
iperf3 -c 192.168.1.2 -P 5 - 反向测试：
iperf3 -c 192.168.1.2 -R - 绑定到特定IP地址：
iperf3 -c 192.168.1.2 -B 10.0.0.100 - 使用零拷贝模式：
iperf3 -c 192.168.1.2 -Z - 显示帮助信息：
iperf3 -h