信道丢包率、带宽

python

发布日期: 2021-12-23

更新日期: 2021-12-27

文章字数: 1.6k

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iperf

安装

windows端

Windows分为32位和64位的，对应自己的系统版本下载，下载解压完成之后，将解压得到的文件复制到%systemroot%目录下，就能够直接使用了。

Windows的%systemroot%目录是C:\Windows\System32

不管是使用CMD还是Powershell，都必须要以管理员身份运行，否则无法正常使用

linux端
sudo apt-get install iperf3

测试时记得关闭防火墙或者自行配置防火墙规则，为了快速测试，这里就直接关闭防火墙

systemctl stop firewalld

安装完iperf后，在Server端执行

iperf3   -s -i 1 -f  m
		-s表示server，-i表示显示时间间隔，-f表示显示格式化的单位

在Client端执行如下命令

iperf3 -c 10.241.18.1 -i 1 -t 30 -f m
 -c表示客户端，后面接server的地址，-t代表运行的时间

通用参数：

-p, —port #，Server 端监听、Client 端连接的端口号；
-f, —format [kmgKMG]，报告中所用的数据单位，Kbits, Mbits, KBytes, Mbytes；
-i, —interval #，每次报告的间隔，单位为秒；
-F, —file name，测试所用文件的文件名。如果使用在 Client 端，发送该文件用作测试；如果使用在
Server 端，则是将数据写入该文件，而不是丢弃；
-A, —affinity n/n,m，设置 CPU 亲和力；
-B, —bind ，绑定指定的网卡接口；
-V, —verbose，运行时输出更多细节；
-J, —json，运行时以 JSON 格式输出结果；

—logfile f，输出到文件；

-d, —debug，以 debug 模式输出结果；
-v, —version，显示版本信息并退出；
-h, —help，显示帮助信息并退出。
Server 端参数：
-s, —server，以 Server 模式运行；
-D, —daemon，在后台以守护进程运行；
-I, —pidfile file，指定 pid 文件；
-1, —one- -off，只接受 1 次来自 Client 端的测试，然后退出。
Client 端参数
-c, —client ，以 Client 模式运行，并指定 Server 端的地址；
-u, —udp，以 UDP 协议进行测试；
-b, —bandwidth #[KMG][/#]，限制测试带宽。UDP 默认为 1Mbit/秒，TCP 默认无限制；
-t, —time #，以时间为测试结束条件进行测试，默认为 10 秒；
-n, —bytes #[KMG]，以数据传输大小为测试结束条件进行测试；
-k, —blockcount #[KMG]，以传输数据包数量为测试结束条件进行测试；
-l, —len #[KMG]，读写缓冲区的长度，TCP 默认为 128K，UDP 默认为 8K

—cport ，指定 Client 端运行所使用的 TCP 或 UDP 端口，默认为临时端口；

-P, —parallel #，测试数据流并发数量；
-R, —reverse，反向模式运行（Server 端发送，Client 端接收）；
-w, —window #[KMG]，设置套接字缓冲区大小，TCP 模式下为窗口大小；
-C, —congestion ，设置 TCP 拥塞控制算法（仅支持 Linux 和 FreeBSD ）；
-M, —set- -mss #，设置 TCP/SCTP 最大分段长度（MSS，MTU 减 40 字节）；
-N, —no- -delay，设置 TCP/SCTP no delay，屏蔽 Nagle 算法；
-4, —version4，仅使用 IPv4；
-6, —version6，仅使用 IPv6；
-S, —tos N，设置 IP 服务类型（TOS，Type Of Service）；
-L, —flowlabel N，设置 IPv6 流标签（仅支持 Linux）；
-Z, —zerocopy，使用 “zero copy”（零拷贝）方法发送数据；
-O, —omit N，忽略前 n 秒的测试；
-T, —title str，设置每行测试结果的前缀；

—get- -server- -output，从 Server 端获取测试结果；

—udp- -counters- -64bit，在 UDP 测试包中使用 64 位计数器（防止计数器溢出）。

iperf3 python

tcp

服务端

import iperf3
def iperfserver():
    server = iperf3.Server()
    result = server.run()
    result.remote_host
    print(result)
iperfserver(received_Mbps)

客户端

import iperf3


def iperfclient():
    client = iperf3.Client()
    client.duration = 1
    client.server_hostname = '127.0.0.1'
    client.port = 5201
    result = client.run()
    result.sent_Mbps
iperfclient()

tips:预先pip install iperf3和sudo apt-get install iperf

输出结果

# Bits are measured in 10**3 terms
# Bytes are measured in 2**10 terms
# kbps = Kilobits per second
# Mbps = Megabits per second
# kB_s = kiloBytes per second
# MB_s = MegaBytes per second

self.sent_kbps = self.sent_bps / 1000
self.sent_Mbps = self.sent_kbps / 1000
self.sent_kB_s = self.sent_bps / (8 * 1024)
self.sent_MB_s = self.sent_kB_s / 1024

self.received_kbps = self.received_bps / 1000
self.received_Mbps = self.received_kbps / 1000
self.received_kB_s = self.received_bps / (8 * 1024)
self.received_MB_s = self.received_kB_s / 1024

看一眼源码，然后就拿到了输出数据

bandwidth 目标带宽（以位/秒为单位）
blksize 测试 blksize。
duration 测试持续时间（以秒为单位）。

看了一下最小测试时间为1s,有点长。

udp

服务端

import iperf3
server = iperf3.Server()
server.bind_address = '127.0.0.1'
server.port = 5201
server.verbose = False
while True:
     server.run()

客户端



#!/usr/bin/env python3

import iperf3

client = iperf3.Client()
client.duration = 1
client.server_hostname = '127.0.0.1'
client.port = 5201
client.protocol = 'udp'
client.bind_address="127.0.0.1"

print('Connecting to {0}:{1}'.format(client.server_hostname, client.port))
result = client.run()

if result.error:
    print(result.error)
else:
    print("lost_percent",result.lost_percent)
    print("Bandwidth",result.Mbps)
    print("packets",result.packets)
    print("lost_packets",result.lost_packets)
    print("lost_percent",result.lost_percent)

iperf2

tcp:
iperf -s -p 5001
iperf -c localhost -p 5001 -R -t 0.1 -f s
udp:
iperf -s -p 5001 -u
iperf -c localhost -p 5001 -R -t 0.1 -f s -u -b 10000m

-R 双向测试
iperf3中则不区分两者区别。
udp时发现传输带宽只有1.05Mbits/sec

1.05Mbits/sec远低于TCP测试中观察到的值，它也远远低于1GB 的最大出站贷款上限，这是因为默认情况下，iperf讲UDP客户端的贷款限制为每秒1Mbit。

可以用-b标志更改此值，讲数字替换为要测试的最大带宽速率。如果需要测试网络速度，可以将数字设置为高于网络提供商提供的最大带宽上线：

iperf -c 198.51.100.5 -u -b 1000m
这将告诉客户端我们希望尽可能达到每秒1000Mbits的最大值，该-b标志仅在使用UDP连接时有效，因为iperf未在TCP客户端上设置带宽限制。

import os
tmp = os.popen('iperf3 -c localhost -R  -t 0.1 -f s').readlines()
print(tmp[6].split(" ")[12])

输出

110M/bits

tips 后台运行
iperf3 -s -D
# 注意D一定要大写
默认情况下我们进行测试，都是客户端发送数据，服务器端接收数据，这种情况下相当于只对上行带宽进行了测试，如果我们需要检测下行带宽，只需要使用-R命令，即可变为客户端接收，服务器端发送。

参考：

https://iperf.fr/iperf-doc.php

https://github.com/thiezn/iperf3-python

带宽测试

可以通过上述方法获取信道带宽丢包率和时延

print("lost_percent",result.lost_percent)
print("Bandwidth",result.Mbps)
print("packets",result.packets)
print("lost_packets",result.lost_packets)
print("lost_percent",result.lost_percent)