網絡質量指標及測試工具iperf

服務器上架以,首要的是進行操作系統安裝,然後進行聯通性測試和網絡質量測試。我們曾經有過教訓,一個服務器上的業務一直不正常,技術人員排查了好久,在應用和系統上一直沒有找到問題,最後發現是一根質量低劣的成品網絡線,造成網絡質量極差從而引起系統無法正常工作。

網絡質量的指標,主要有以下幾個:

  • 帶寬(throughput),網絡的吞吐率,端到端之間可以傳輸的最大速率。比如服務器之間的千兆網絡帶寬是1000Mbps,或者用戶adsl上網速率是 2Mbps。
  • 延時(latency),數據包從本地傳輸到對端之間需要的時間,一般是來回的時間。如果延時過大,就會覺得網絡慢,特別是一些交互性強的應用。比如延時超過300ms,通過ssh就會明顯感到服務器響應比較慢,跟不上鍵盤輸入的速度。延時一方面和兩地之間的傳輸距離有關,比如中美之間通過海底光纜傳輸半個地球,來回距離加起來最起碼4萬公里,光速是30萬公里每秒,所以理論延時最起碼是130ms,再加上光纜需要轉接和繞路,以及其他損耗,所以中美之間網絡延時最好的時候也在170ms左右。延時另外一個原因是網絡帶寬的佔用率,如果佔用率高,則延時也高,比如天朝的特色,電信和網通之間,互相掐架,互聯帶寬很小,網絡瓶頸,造成互相之間延時很高。很多時候,同一個城市的網通到電信,比到美國去繞一圈還要慢。延時的其他原因,是cpu處理跟不上等。
  • 丟包(loss),由於線路帶寬佔用過高,數據包從一端到另外一端傳輸的途中,會產生丟失。丟包率是網絡的一個重要指標,一旦產生丟包,說明網絡帶寬不足,系統會自動重傳,導致繼續劣化,所以丟包率超過10%以後,網絡質量會迅速劣化。
  • 抖動(jitter),如果延時不穩定,忽快忽慢,網絡就存在抖動。抖動這個指標,在VOIP,視頻會議等場合,是一個非常重要的指標,如果產生抖動,往往聲音和圖像也會抖動,無法聽清楚或者看清楚。
各種應用,對上述指標的敏感性不一,比如http等應用,往往只對帶寬和延時敏感,而遊戲類應用,對延時、丟包、帶寬敏感,及時語音和視頻對上述幾個指標都比較敏感。

普通用戶測試網絡質量的工具,通常的有:

1、ping

誰最常用的一個測試網絡質量的一個工具,在各種操作系統、網絡設備中一般都自帶該工具。ping可以測試網絡的延時、丟包率,優點是使用方便,不用安裝。

ping的缺陷也比較明顯:

  • 測試的時候,僅僅發送很小的負載icmp包,無法測試真實負載下的網絡質量,比如單位裏的網絡平時是正常的,但是開一個迅雷下載,就很糟糕了。
  • 測試的指標單一,對於帶寬、抖動無法測試

2、下載工具,可以測試帶寬

這裏介紹一個優秀的網絡質量測試工具iperf,這個工具在我們的 asterisk 網絡電話項目中,立下了汗馬功勞。iperf 可以測試真實載荷下的網絡質量,可以測試端到端的網絡質量,可以測試一定吞吐率下的丟包、抖動。

iperf 在 linux 下和windows下都有二進制包。安裝方法:

  • centos 下,需要使用EPEL 的軟件包
CentOS 6:
rpm -i http://mirrors.ustc.edu.cn/fedora/epel/6/i386/epel-release-6-8.noarch.rpm


yum -y install iperf
  • debian/ubuntu下
aptitude install iperf
  • windows 下
iperf 使用 C/S 模式進行測試,使用方法:
  • 一般的網絡傳輸,使用 tcp 測試(普通網絡應用),測試傳輸帶寬:
服務器上運行:
iperf -s
客戶端上運行:
iperf  -c 172.17.0.5  -d -i 1 -t 10
  • 語音服務器應該使用 udp 方式 (-u 選項),主要用於voip,視頻會議,一些遊戲:

服務器上運行:
iperf -s -u

客戶端上測試在8Mbps帶寬情況下的網絡質量:
iperf -u -c 172.17.0.5 -b 8M -i 1 -w 1M -t 10

客戶端起20個進程,每個進程 100k帶寬,測試網絡質量
iperf -u -c 172.17.0.5 -b 100k -i 1 -w 1M -t 30 -P20

測試結果包括帶寬、抖動、丟包:

[ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams
[ 3] 0.0-10.0 sec 1.25 MBytes 1.05 Mbits/sec 0.003 ms 0/ 893 (0%)

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