iperf3 UDP基础：快速入门网络性能测量
在网络性能测试中，iperf3是一个不可或缺的强大工具。它能够测量IP网络的最大可实现带宽，并支持TCP和UDP两种协议。对于实时应用程序（如VoIP和视频流）而言，UDP测试尤为关键，因为它能揭示TCP测试无法提供的抖动和丢包率等指标。
本文将引导您快速入门iperf3的UDP测试，帮助您理解其基本用法和结果解读。
什么是UDP？
用户数据报协议（User Datagram Protocol，简称UDP）是一种无连接的传输层协议，与TCP不同，它不保证数据包的可靠传输、顺序或重复数据的去除。正因为其开销小、传输速度快的特点，UDP常用于对实时性要求高、但允许少量丢包的应用场景，例如在线游戏、语音通话和视频会议。
iperf3 UDP测试的先决条件
进行iperf3测试需要两台机器：
- 服务器（Server）：用于监听传入连接。
- 客户端（Client）：发起连接并向服务器发送数据。
请确保两台机器上都已安装iperf3。通常，它可以通过大多数操作系统的包管理器轻松获取。
1. 服务器端设置
在作为服务器的机器上，启动iperf3并进入服务器模式。iperf3默认监听端口5201。
bash
iperf3 -s
-s: 此标志指示iperf3以服务器模式运行。
对于UDP测试，服务器端不需要显式使用-u标志；协议类型由客户端决定。
2. 客户端设置
在作为客户端的机器上，运行iperf3并指定服务器的IP地址和UDP协议。
bash
iperf3 -c <server_ip_address> -u -b 10M -t 30 -i 1
以下是UDP客户端命令中关键选项的解释：
-c <server_ip_address>: 指定iperf3服务器的IP地址或主机名。-u: 此关键标志告诉iperf3使用UDP协议而不是默认的TCP协议。-b <bandwidth>: 设置UDP数据流的目标带宽。这非常重要，因为UDP是一种无连接协议，不像TCP那样具有流量控制机制。如果您不指定带宽，iperf3默认会使用1 Mbps进行UDP测试。您可以根据需要使用单位，例如K(Kbps)、M(Mbps) 或G(Gbps)。例如，10M表示10 Mbps。-t <time>: 指定测试的持续时间，单位为秒。默认值为10秒。-i <interval>: 设置周期性带宽、抖动和丢包报告的时间间隔，单位为秒。这有助于在测试过程中观察性能波动。
客户端命令示例：
如果您的服务器IP地址是192.168.1.100，并且您想以50 Mbps的速率进行60秒的UDP流测试，每5秒生成一份报告，则命令如下：
bash
iperf3 -c 192.168.1.100 -u -b 50M -t 60 -i 5
3. 结果解读
在运行UDP测试时，仔细检查服务器端的输出尤为重要。这是因为客户端将以指定的速率发送数据，无论数据包是否被接收。服务器的输出将准确反映接收到的带宽、抖动和丢包情况。
以下是iperf3 UDP服务器输出的示例及关键指标的解释：
“`
Server listening on 5201
Accepted connection from 192.168.1.101, port 45678
[ 5] local 192.168.1.100 port 5201 connected to 192.168.1.101 port 45678
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams
[ 5] 0.00-1.00 sec 1.25 MBytes 10.5 Mbits/sec 0.023 ms 0/893 (0%)
[ 5] 1.00-2.00 sec 1.25 MBytes 10.5 Mbits/sec 0.025 ms 0/893 (0%)
[ 5] 2.00-3.00 sec 1.25 MBytes 10.5 Mbits/sec 0.022 ms 0/893 (0%)
[ 5] 3.00-4.00 sec 1.25 MBytes 10.5 Mbits/sec 0.024 ms 0/893 (0%)
[ 5] 4.00-5.00 sec 1.25 MBytes 10.5 Mbits/sec 0.023 ms 0/893 (0%)
[ ID] Interval Transfer Bandwidth Jitter Lost/Total Datagrams
[ 5] 0.00-5.00 sec 6.25 MBytes 10.5 Mbits/sec 0.023 ms 0/4465 (0%) sender
[ 5] 0.00-5.00 sec 6.25 MBytes 10.5 Mbits/sec 0.023 ms 0/4465 (0%) receiver
“`
- Interval (间隔): 报告统计数据的时间段（例如，
0.00-1.00 sec）。 - Transfer (传输量): 该时间段内传输的数据总量。
- Bandwidth (带宽): 在该时间段内测得的平均吞吐量，通常以 Mbits/sec 为单位。这表示服务器实际接收到的数据速率。
- Jitter (抖动): 接收数据包延迟的变化。高抖动会严重影响实时应用程序。它以毫秒 (ms) 为单位测量。
- Lost/Total Datagrams (丢失/总数据报): 显示发送的总数据包中丢失的UDP数据包数量。
- Loss% (丢包率): 丢失数据包的百分比。理想情况下，高质量的网络链路丢包率应低于1%。
最后几行提供了整个测试持续时间的摘要，通常会显示发送方（客户端）和接收方（服务器）的统计数据。对于UDP，接收方的统计数据通常更能反映实际的网络性能。
4. 高级选项
-l <length>: 设置UDP数据报的长度（负载大小）。UDP默认是8 KB。对于特定的测试场景，例如模拟VoIP流量，您可能需要将其调整为较小的值（例如，1500字节或更少，以避免分片，尤其是在IPv6环境下）。- 示例：
iperf3 -c 192.168.1.100 -u -b 10M -l 1400
- 示例：
-P <number_of_streams>: 创建多个并行的UDP流。这对于使更高速度的链路饱和或测试网络如何处理多个并发UDP流非常有用。- 示例：
iperf3 -c 192.168.1.100 -u -b 100M -P 4
- 示例：
通过理解和利用这些iperf3命令并正确解读其输出，您可以有效地测量和诊断UDP网络性能。