iperf -吞吐量测试工具

一. Iperf 概述

Iperf 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。Iperf具有多种参数和UDP特性，可以根据需要调整。Iperf可以报告带宽，延迟抖动和数据包丢失。

　　iperf 分为两种版本，unix/linux版和windows版，unix/linux版更新比较快，版本最新。windows版更新慢。windows版的iperf叫jperf，或者xjperf。jperf是在iperf基础上开发了更好的UI和新的功能。

 

二. 测试环境搭建

• 了解测试需求（如果是对802.11n，了解测试模块的MIMO--也就是有几个天线)，以及有线网口的规格(笔记本/AP是百兆网卡吗？因为802.11n的速率可以达到100Mbps以上，如果是百兆网口，肯定会成为测试速率的瓶紧)
• 事先确定HW 基础
• 测试环境：

因为wifi是空中传播原因，为避免环境中其他无线AP 的信道干扰，请尽量在干净环境测试throughput:

A: 请尽量选择屏蔽房(Shield Room)中测试

B: 地下车库往往也是一个不错的选择(地下车库可搜索到的AP网络往往很少)

C: 目前5G AP 尚少，亦可应用5G频带测试；（能够连上5G AP为准）

D: 若上述条件均不可得，可尝试用Cable 直连，取代空中传播，但为避免打坏设备，需要加衰减器; 

• 测试AP (Access Point无线路由)设定:

1. 无线模式选择”802.11b/g/n”
   1. 信道带宽选择”20/40”
   2. 开启”Guard Interval”
   3. AMPDU ?

注A, 双频带（20-MHz和40-MHz带宽）

IEEE 802.11n通过将两个相邻的20MHz带宽捆绑在一起组成一个40MHz通讯带宽，在实际工作时可以作为两个20MHz的带宽使用（一个为主带宽，一个为次带宽，收发数据时既可以40MHz的带宽工作，也可以单个20MHz带宽工作）

注B: Short Guard Interval（Short GI）

Short GI（Guard Interval）是802.11n针对802.11a/g所做的改进。射频芯片在使用OFDM调制方式发送数据时，整个帧是被划分成不同的数据块进行发送的，为了数据传输的可靠性，数据块之间会有GI，用以保证接收侧能够正确的解析出各个数据块。无线信号在空间传输会因多径等因素在接收侧形成时延，如果后续数据块发送过快，会和前一个数据块形成干扰，而GI就是用来规避这个干扰的。11a/g的GI时长为800us，而Short GI时长为400us，在使用Short GI的情况下，可提高10%的速率。另外，Short GI与带宽无关，支持20MHz、40MHz带宽。

 

注C:关于理论吞吐量：

a:不同标准理论传送吞吐量不同；

b:实际传送带宽视环境，wifi系统会不同选择，40M带宽可获得更大throughput)

附：不同网络的理论最大吞吐量参考：

	802.11b	802.11g	802.11a
最大物理发送速率	11M	54M	54M
理论最大吞吐量(1500Byte报文）	5M	24M	24M
512Byte 报文吞吐量	3.5M	14M	14M
88Byte报文吞吐量	1.6M	3.2M	3.2M
综合实际应用速率	2.77M	9.73M	9.73M
按照80%干扰计算应用速率	2.21M	7.78M	7.78M
注：a：1500Byte，512Byte表示IP报文长度
b："综合实际应用速率"以58%88Byte、17%512Byte、25%1500Byte报文进行计算

 

802.11n的理论速率由于MIMO、Short GI 以及频宽的区别，会有不同是速率：

 

三. 网络连线设定：

1.  Infra Network(基础网络构架)：

     a. PC 通过Cable 连接AP Lan口，然后AP wifi连接待测Platform

       --- 注，请注意网口规格，是百兆或吉兆？

     b. PC 通过wifi 连接AP，然后AP wifi 连接待测Platform：

       --- 选择合适测试无线网卡，不能选择MIMO 规格低于测试AP的无线网卡；

            (比如测试用2x2的AP，就不能选择1x1 的无线网卡，应该选择2x2或者3x的无线网卡)

 

2. 请在PC1/Platform 运行相应版本的iperf；分别运行下面表格命令即可，由命令决定哪个平台做Server，哪个平台做Client

 

TCP:
TV 收包端 ./iperf -s -w 4000k -i 1 &
PC 灌包端 iperf.exe  -c 192.168.1.11 -w 2000k -i 1 -n 1000M
	Byte/s	Mbit/s	CPU: usr	CPU : sys	CPU : IDLE	CPU:soft irq
UDP:
TV 收包端：./iperf -s -u -i 1 &
PC 灌包端：iperf.exe  -u -c 192.168.1.11  -l 1024 -b 50M -t 30 -i 1
B	Byte/s	Mbit/s	CPU: usr	CPU : sys	CPU : IDLE	CPU:soft irq
50M
75M
90M
100M
270M
300M

注

a. 在TV 端，需要测试CPU loading，请在TV端iperf命令后加’&’

b. linux/Android 平台，测试CPU loading 用top 命令，会每隔5秒刷新CPU loading：(如下图是Android 平台截图，各项解释如下)

1. User 35%, System 13%, IOW 0%, IRQ 0% // CPU占用率 
2. User 109 + Nice 0 + Sys 40 + Idle 156 + IOW 0 + IRQ 0 + SIRQ 1 = 306 // CPU使用情况 
3.  
4. PID CPU% S #THR VSS RSS PCY UID Name // 进程属性 
5. xx  xx% x   xx  xx  xx  xx  xx   xx 
6.  
7. CPU占用率： 
8. User    用户进程 
9. System  系统进程 
10. IOW IO等待时间 
11. IRQ 硬中断时间 
12.  
13. CPU使用情况（指一个最小时间片内所占时间，单位jiffies。或者指所占进程数）： 
14. User    处于用户态的运行时间，不包含优先值为负进程 
15. Nice    优先值为负的进程所占用的CPU时间 
16. Sys 处于核心态的运行时间 
17. Idle    除IO等待时间以外的其它等待时间 
18. IOW IO等待时间 
19. IRQ 硬中断时间 
20. SIRQ    软中断时间 
21.  
22. 进程属性： 
23. PID 进程在系统中的ID 
24. CPU%    当前瞬时所以使用CPU占用率 
25. S   进程的状态，其中S表示休眠，R表示正在运行，Z表示僵死状态，N表示该进程优先值是负数。 
26. #THR    程序当前所用的线程数 
27. VSS Virtual Set Size 虚拟耗用内存（包含共享库占用的内存） 
28. RSS Resident Set Size 实际使用物理内存（包含共享库占用的内存） 
29. PCY OOXX，不知道什么东东 
30. UID 运行当前进程的用户id 
31. Name    程序名称android.process.media 
32.  
33. // ps：内存占用大小有如下规律：VSS >= RSS >= PSS >= USS 
34. // PSS  Proportional Set Size 实际使用的物理内存（比例分配共享库占用的内存） 
35. // USS  Unique Set Size 进程独自占用的物理内存（不包含共享库占用的内存

c.  记录数据，请用平均值记录，如下图，选用0.0-300.0sec 的数据：

 

d.  关于iperf 各项命令的意思：（重点解释与性能相关的命令）

通用参数

-f [kmKM] 分别表示以Kbits, Mbits, KBytes, MBytes显示报告，默认以Mbits为单位,eg：iperf -c 222.35.11.23 -f K

-i sec 以秒为单位显示报告间隔，eg：iperf -c 222.35.11.23 -i 2

-l 缓冲区大小，默认是8KB,eg：iperf -c 222.35.11.23 -l 16

-m 显示tcp最大mtu值

-o 将报告和错误信息输出到文件eg：iperf -c 222.35.11.23 -o ciperflog.txt

-p 指定服务器端使用的端口或客户端所连接的端口eg：iperf -s -p 9999;iperf -c 222.35.11.23 -p 9999

-u 使用udp协议

-w 指定TCP窗口大小，默认是8KB

-B 绑定一个主机地址或接口（当主机有多个地址或接口时使用该参数）

-C 兼容旧版本（当server端和client端版本不一样时使用）

-M 设定TCP数据包的最大mtu值

-N 设定TCP不延时

-V 传输ipv6数据包

 

server专用参数

-D 以服务方式运行iperf，eg：iperf -s -D

-R 停止iperf服务，针对-D，eg：iperf -s -R

 

client端专用参数

-d 同时进行双向传输测试

-n 指定传输的字节数，eg：iperf -c 222.35.11.23 -n 100000

-r 单独进行双向传输测试

-t 测试时间，默认10秒,eg：iperf -c 222.35.11.23 -t 5

-F 指定需要传输的文件

-T 指定ttl值

 

附：

1. Iperf apk 界面：需要遥控在APK软键盘输入命令：