嵌入式开发之工具移植--iperf移植和使用

[摘要]：本文主要讲解了iperf相关概念和主要参数的使用，以及如何移植到嵌入式开发环境，并分别介绍了在Linux和Windows下iperf的安装和使用。最后通过相关实例介绍如何通过iperf测试时延等网络性能参数。

一. iperf概念

1.what is iperf ?
iperf是一个网络性能测试工具。iperf可以测试TCP和UDP带宽质量，能够提供网络吞吐率信息，以及震动、丢包率，最大段和最大传输单元大小等统计信息，从而能够帮助我们测试网络性能，定位网络瓶颈。并且iperf是一个开源软件。其开源地址为http://code.google.com/p/iperf/，最新版本为3.0.b5。
其中抖动和丢包率适应于UDP测试，二带宽测试适应于TCP和UDP。iper不能用来测试时延。
2.网络性能参数
上面提到了网络的主要性能参数包括带宽，时延，抖动和丢包率，这些可以用QOS(服务质量)来代替。



对于时延，iperf无能无力。但是iperf能够计算抖动。在iperf测试中需要发送大量的包，因此计算出来的抖动值就是连续发送时延差值的平均值。

二.iperf相关参数

1.参数说明：
（1）-s:以server模式启动#iperf -s
（2）-c host:以client模式启动，host是server端地址。#iperf  -c 192.168.22.66
（3）通用参数
1>-f [k|m|K|M]分别表示以Kbits，Mbits，Kbytes，Mbytes显示报告，默认以Mbits以单位# iperf –c192.168.22.66 –f  K
2>-isec 以秒为单位显示报告间隔# iperf –c192.168.22.66  -i 2
3>-o:将报告和错误信息输出到文件# iperf –c192.168.22.66  -o iperf.log
4>-p:指定服务器端使用的端口或客户端的端口。#iperf –c  192.168.22.66 –p 1234# iperf –s  –p 1234
5>-u:指定使用udp协议
6>-w:指定TCP窗口大小，默认是8KB
7>-M:指定TCP数据包的最大mtu值。
8>-N:设定TCP不延迟
（4）server专用参数
1>-D以服务方式运行iperf# iperf  -s –D
2>-R:停止iperf服务，针对-D
(5)client端专用参数
1>-d:同时进行双向传输测试
2>-n:指定传输的字节数。# iperf  -c 192.168.21.66  -n 100000
3>-r单独进行双向传输测试
4>-t:测试时间，默认10秒#iperf  -c 192.168.21.66  -t 5
5>-F:指定需要传输的文件
6>-T:指定ttl值

三iperf移植（version ：iperf-2.0.1）

1.执行configure命令，生成config.h./configure --host=arm-none-linux-gnueabi cc =~/toolchain/arm-mx53-eabi /gcc-4.4.4-glibc-2.11.1-multilib-1.0/arm-fsl-linux-gnueabi/bin/arm-none-linux-gnueabi/bin/arm-none-linux-gnueabi-gcc CXX=~/toolchain/arm-mx53-eabi /gcc-4.4.4-glibc-2.11.1-multilib-1.0/arm-fsl-linux-gnueabi/bin/arm-none-linux-gnueabi-g++
注：（1）此处嵌入式环境平台使用的时arm-none-linux-gnueabi交叉链，如果你使用的是其他的交叉编译链则改为自己的即可。（2）可以将以上命令写入atuto_embeed.sh中，通过执行该脚本即可自动生成config.h文件
2.修改config.h，注释掉#definemalloc rpl_malloc/*#define malloc rpl_malloc */3.执行make命令，进行编译#make
4.执行makeinstall，生成iperf可执行程序#make install
5使用以下命令减少iperf的大小#arm-none-linux-gnueabi-strip iperf
6.将iperf，从/usr/local/bin/iperf拷贝到<board>/bin目录下#cp /usr/local/bin/iperf  <board>/bin
NOTE:iperf-3.0.b5移植
（1）同上
（2）生成的config和Makefile在src目录下
（3）修改RANLIB和STRIP为自己正确的交叉编译链
"Tim�e XvX�$o:p># iperf –c192.168.22.66  -i 23>-o:将报告和错误信息输出到文件# iperf –c192.168.22.66  -o iperf.log
4>-p:指定服务器端使用的端口或客户端的端口。#iperf –c  192.168.22.66 –p 1234# iperf –s  –p 1234
5>-u:指定使用udp协议
6>-w:指定TCP窗口大小，默认是8KB
7>-M:指定TCP数据包的最大mtu值。
8>-N:设定TCP不延迟
（4）server专用参数
1>-D以服务方式运行iperf# iperf  -s –D
2>-R:停止iperf服务，针对-D
(5)client端专用参数
1>-d:同时进行双向传输测试
2>-n:指定传输的字节数。# iperf  -c 192.168.21.66  -n 100000
3>-r单独进行双向传输测试
4>-t:测试时间，默认10秒#iperf  -c 192.168.21.66  -t 5
5>-F:指定需要传输的文件
6>-T:指定ttl值

三iperf移植（version ：iperf-2.0.1）

1.执行configure命令，生成config.h
RANLIB = arm-none-linux-gnueabi-ranlib
STRIP= arm-none-linux-gnueabi-strip
（4）执行make进行编译
#make
（5）执行make install命令生成可执行程序iperf3
#make install
执行成功后，会在/usr/local/bin/下生成可执行程序iperf3。
（6）使用以下命令减少iperf3的大小
#arm-none-linux-gnueabi-strip iperf3
（7）将iperf3拷贝到<board>/bin目录下
#cp /usr/local/bin/iperf  <board>/bin
四 Linux下iperf安装和使用
1.在linux操作系统下，安装iperf可以使用以下命令：
（1）在unbuntu下可以使用如下命令：
#sudo apt-get install iperf
（2）在fedora下可以使用rmp命令。
2.安装完成后可以通过以下命令进行使用：
（1）使用iperf –s以服务端运行,-s表示以server模式启动
#iperf –s
默认使用TCP进行测试，如果想要测试UDP使用–u指定使用UDP协议
#iperf –s -u
（2）以客户端模式运行
#iperf -c ipaddress //ipaddrss为服务器端IP地址
在默认的情况下，iPerf客户端与指定的监听5001端口的iperf服务器建立一个TCP会话。

五.widows下 iperf安装和使用

1.在windows下安装，需要先下载安装包，下载地址为
http://download.csdn.net/detail/tigerjb/6232197
2.首先将iperf.exe放在你个人文件夹下。



3.进入cmd，并进入文件夹目录下：



4.可以使用iperf–s 以服务器模式启动或使用iperf –c以客户端模式启动。方法同上。

六.使用实例

1.测试速率时延和丢包率
iperf要同时测试以上三个参数，只能通过UDP获得。使用-u参数进行UDP测试。
[root@localhost ~]# iperf -c192.168.1.100 -u -i 1 -t 10 -b 2M #指定2M带宽向对端发送数据
------------------------------------------------------------
Client connecting to 192.168.1.100,UDP port 5001
Sending 1470 byte datagrams
UDP buffer size: 108 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[ 3] local 192.200.40.112 port 32784connected with 218.60.1.20 port 5001 #与对端连接上的信息
[ ID] Interval Transfer Bandwidth #输出行的解释
[ 3] 0.0- 1.0 sec 12.0 GBytes 103Gbits/sec
[ 3] 1.0- 2.0 sec 244 KBytes 2.00Mbits/sec
[ 3] 2.0- 3.0 sec 244 KBytes 2.00Mbits/sec
[ 3] 3.0- 4.0 sec 244 KBytes 2.00Mbits/sec
[ 3] 4.0- 5.0 sec 244 KBytes 2.00Mbits/sec
[ 3] 5.0- 6.0 sec 245 KBytes 2.01Mbits/sec
[ 3] 6.0- 7.0 sec 244 KBytes 2.00Mbits/sec
[ 3] 7.0- 8.0 sec 244 KBytes 2.00Mbits/sec
[ 3] 8.0- 9.0 sec 244 KBytes 2.00Mbits/sec
[ 3] 9.0-10.0 sec 244 KBytes 2.00Mbits/sec
[ 3] 0.0-10.0 sec 12.0 GBytes 10.3Gbits/sec
[ 3] Sent 1702 datagrams
[ 3] Server Report: #输出报告
[ 3] 0.0-10.6 sec 263 KBytes 204Kbits/sec 36.313 ms 1518/ 1701 (89%) #间距，传输总字节，速率，时延，丢包率。
[ 3] 0.0-10.6 sec 1 datagramsreceived out-of-order #乱序
服务端：
[root@localhost ~]# iperf -s -u #设定此端为服务端
------------------------------------------------------------#本段设置信息
Server listening on UDP port 5001
Receiving 1470 byte datagrams
UDP buffer size: 108 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[ 3] local 218.60.1.20 port 5001connected with 218.241.145.36 port 32784 #如果对端连接上了本端才会出现该信息
[ ID] Interval Transfer BandwidthJitter Lost/Total Datagrams
[ 3] 0.0-10.6 sec 263 KBytes 204Kbits/sec 36.314 ms 1518/ 1701 (89%)
[ 3] 0.0-10.6 sec 1 datagramsreceived out-of-order
2.iperf测试带宽时应该注意的问题
有时候需要使用TCP来测试网络带宽。在测试时候，需要注意一个参数，那就是TCP窗口大小，可以使用-w参数指定。
网络通道的容量：capacity=bandwidth*round –trip time而理论TCP窗口的大小就是网络通道的容量。比如网络带宽为40Mbit/s,回环路径消耗时间是2ms，那么TCP的窗口大小不小于40Mbit/s×2ms = 80kbit = 10Kbytes，此时我们可以查询iperf默认的TCP窗口大小来决定是否需要设置此参数，在此例中，窗口大小应设计大于10Kbytes，当然，这仅仅是理论值，在实际测试中可能需要作出调整。