Netperf使用轉(zhuǎn)載自:
http://os.chinaunix.net/a2004/0708/1042/000001042354.shtml 本文首先介紹網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的一些基本概念和方法，然后結(jié)合 netperf 工具的使用，具體的討論如何測(cè)試不同情況下的網(wǎng)絡(luò)性能。 在構(gòu)建或管理一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，我們更多的是關(guān)心網(wǎng)絡(luò)的可用性，即網(wǎng)絡(luò)是否連通，而對(duì)于其整體的性能往往考慮不多，或者即使考慮到性能的問(wèn)題，但是卻發(fā)現(xiàn)沒(méi)有合適的手段去測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的性能。 當(dāng)開(kāi)發(fā)出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使用中，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的使用效果不是很理想，問(wèn)題可能出現(xiàn)在程序的開(kāi)發(fā)上面，也有可能由于實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在著瓶頸。面對(duì)這種問(wèn)題，程序員一般會(huì)一籌莫展，原因就在于不掌握一些網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的工具。 在本文中，首先介紹網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的一些基本概念和方法，然后結(jié)合 netperf 工具的使用，具體的討論如何測(cè)試不同情況下的網(wǎng)絡(luò)性能。 網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試概述 網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的五項(xiàng)指標(biāo) 測(cè)量網(wǎng)絡(luò)性能的五項(xiàng)指標(biāo)是： 可用性（availability） 響應(yīng)時(shí)間（response time） 網(wǎng)絡(luò)利用率（network utilization） 網(wǎng)絡(luò)吞吐量（network throughput） 網(wǎng)絡(luò)帶寬容量（network bandwidth capacity） 1． 可用性 測(cè)試網(wǎng)絡(luò)性能的第一步是確定網(wǎng)絡(luò)是否正常工作，最簡(jiǎn)單的方法是使用 ping 命令。通過(guò)向遠(yuǎn)端的機(jī)器發(fā)送 icmp echo request，并等待接收 icmp echo reply 來(lái)判斷遠(yuǎn)端的機(jī)器是否連通，網(wǎng)絡(luò)是否正常工作。 Ping 命令有非常豐富的命令選項(xiàng)，比如 -c 可以指定發(fā)送 echo request 的個(gè)數(shù)，-s 可以指定每次發(fā)送的 ping 包大小。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部一般有多個(gè)緩沖池，不同的緩沖池使用不同的緩沖區(qū)大小，分別用來(lái)處理不同大小的分組（packet）。例如交換機(jī)中通常具有三種類(lèi)型的包緩沖：一類(lèi)針對(duì)小的分組，一類(lèi)針對(duì)中等大小的分組，還有一類(lèi)針對(duì)大的分組。為了測(cè)試這樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，測(cè)試工具必須要具有發(fā)送不同大小分組的能力。Ping 命令的 -s 就可以使用在這種場(chǎng)合。 2． 響應(yīng)時(shí)間 Ping 命令的 echo request/reply 一次往返所花費(fèi)時(shí)間就是響應(yīng)時(shí)間。有很多因素會(huì)影響到響應(yīng)時(shí)間，如網(wǎng)段的負(fù)荷，網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的負(fù)荷，廣播風(fēng)暴，工作不正常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等等。 在網(wǎng)絡(luò)工作正常時(shí)，記錄下正常的響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)用戶(hù)抱怨網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)時(shí)間慢時(shí)，就可以將現(xiàn)在的響應(yīng)時(shí)間與正常的響應(yīng)時(shí)間對(duì)比，如果兩者差值的波動(dòng)很大，就能說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存在故障。 3． 網(wǎng)絡(luò)利用率 網(wǎng)絡(luò)利用率是指網(wǎng)絡(luò)被使用的時(shí)間占總時(shí)間（即被使用的時(shí)間+空閑的時(shí)間）的比例。比如，Ethernet 雖然是共享的，但同時(shí)卻只能有一個(gè)報(bào)文在傳輸。因此在任一時(shí)刻，Ethernet 或者是 100% 的利用率，或者是 0% 的利用率。 計(jì)算一個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)利用率相對(duì)比較容易，但是確定一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的利用率就比較復(fù)雜。因此，網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具一般使用網(wǎng)絡(luò)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)帶寬容量來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的性能。 4． 網(wǎng)絡(luò)吞吐量 網(wǎng)絡(luò)吞吐量是指在某個(gè)時(shí)刻，在網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，提供給網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的剩余帶寬。 網(wǎng)絡(luò)吞吐量可以幫組尋找網(wǎng)絡(luò)路徑中的瓶頸。比如，即使 client 和 server 都被分別連接到各自的 100M Ethernet 上，但是如果這兩個(gè) 100M 的Ethernet 被 10M 的 Ethernet 連接起來(lái)，那么 10M 的 Ethernet 就是網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。 網(wǎng)絡(luò)吞吐量非常依賴(lài)于當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況。因此，為了得到正確的網(wǎng)絡(luò)吞吐量，最好在不同時(shí)間（一天中的不同時(shí)刻，或者一周中不同的天）分別進(jìn)行測(cè)試，只有這樣才能得到對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的全面認(rèn)識(shí)。 有些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序在開(kāi)發(fā)過(guò)程的測(cè)試中能夠正常運(yùn)行，但是到實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中卻無(wú)法正常工作（由于沒(méi)有足夠的網(wǎng)絡(luò)吞吐量）。這是因?yàn)闇y(cè)試只是在空閑的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，沒(méi)有考慮到實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中還存在著其它的各種網(wǎng)絡(luò)流量。所以，網(wǎng)絡(luò)吞吐量定義為剩余帶寬是有實(shí)際意義的。 5． 網(wǎng)絡(luò)帶寬容量 與網(wǎng)絡(luò)吞吐量不同，網(wǎng)絡(luò)帶寬容量指的是在網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最大可用帶寬。這是由組成網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的能力所決定的。 測(cè)試網(wǎng)絡(luò)帶寬容量有兩個(gè)困難之處：在網(wǎng)絡(luò)存在其它網(wǎng)絡(luò)流量的時(shí)候，如何得知網(wǎng)絡(luò)的最大可用帶寬；在測(cè)試過(guò)程中，如何對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)流量不造成影響。網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具一般采用 packet pairs 和 packet trains 技術(shù)來(lái)克服這樣的困難。 收集網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)的方式 當(dāng)確定了網(wǎng)絡(luò)性能的測(cè)試指標(biāo)以后，就需要使用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具收集相應(yīng)的性能數(shù)據(jù)，分別有三種從網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)的方式： 1． 通過(guò)snmp協(xié)議直接到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中獲取，如net-snmp工具 2． 偵聽(tīng)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)，典型的工具是tcpdump 3． 自行產(chǎn)生相應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)，如本文中使用的netperf工具 Netperf Netperf是一種網(wǎng)絡(luò)性能的測(cè)量工具，主要針對(duì)基于TCP或UDP的傳輸。Netperf根據(jù)應(yīng)用的不同，可以進(jìn)行不同模式的網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試，即批量數(shù)據(jù)傳輸（bulk data transfer）模式和請(qǐng)求/應(yīng)答（request/reponse）模式。Netperf測(cè)試結(jié)果所反映的是一個(gè)系統(tǒng)能夠以多快的速度向另外一個(gè)系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，以及另外一個(gè)系統(tǒng)能夠以多塊的速度接收數(shù)據(jù)。 Netperf工具以client/server方式工作。server端是netserver，用來(lái)偵聽(tīng)來(lái)自client端的連接，client端是netperf，用來(lái)向server發(fā)起網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。在client與server之間，首先建立一個(gè)控制連接，傳遞有關(guān)測(cè)試配置的信息，以及測(cè)試的結(jié)果；在控制連接建立并傳遞了測(cè)試配置信息以后，client與server之間會(huì)再建立一個(gè)測(cè)試連接，用來(lái)來(lái)回傳遞著特殊的流量模式，以測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的性能。 TCP網(wǎng)絡(luò)性能 由于TCP協(xié)議能夠提供端到端的可靠傳輸，因此被大量的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序使用。但是，可靠性的建立是要付出代價(jià)的。TCP協(xié)議保證可靠性的措施，如建立并維護(hù)連接、控制數(shù)據(jù)有序的傳遞等都會(huì)消耗一定的網(wǎng)絡(luò)帶寬。 Netperf可以模擬三種不同的TCP流量模式： 1） 單個(gè)TCP連接，批量（bulk）傳輸大量數(shù)據(jù) 2） 單個(gè)TCP連接，client請(qǐng)求/server應(yīng)答的交易（transaction）方式 3） 多個(gè)TCP連接，每個(gè)連接中一對(duì)請(qǐng)求/應(yīng)答的交易方式 UDP網(wǎng)絡(luò)性能 UDP沒(méi)有建立連接的負(fù)擔(dān)，但是UDP不能保證傳輸?shù)目煽啃裕允褂肬DP的應(yīng)用程序需要自行跟蹤每個(gè)發(fā)出的分組，并重發(fā)丟失的分組。 Netperf可以模擬兩種UDP的流量模式： 1） 從client到server的單向批量傳輸 2） 請(qǐng)求/應(yīng)答的交易方式 由于UDP傳輸?shù)牟豢煽啃裕谑褂胣etperf時(shí)要確保發(fā)送的緩沖區(qū)大小不大于接收緩沖區(qū)大小，否則數(shù)據(jù)會(huì)丟失，netperf將給出錯(cuò)誤的結(jié)果。因此，對(duì)于接收到分組的統(tǒng)計(jì)不一定準(zhǔn)確，需要結(jié)合發(fā)送分組的統(tǒng)計(jì)綜合得出結(jié)論。 Netperf的命令行參數(shù) 在unix系統(tǒng)中，可以直接運(yùn)行可執(zhí)行程序來(lái)啟動(dòng)netserver，也可以讓inetd或xinetd來(lái)自動(dòng)啟動(dòng)netserver。 當(dāng)netserver在server端啟動(dòng)以后，就可以在client端運(yùn)行netperf來(lái)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的性能。netperf通過(guò)命令行參數(shù)來(lái)控制測(cè)試的類(lèi)型和具體的測(cè)試選項(xiàng)。根據(jù)作用范圍的不同，netperf的命令行參數(shù)可以分為兩大類(lèi)：全局命令行參數(shù)、測(cè)試相關(guān)的局部參數(shù)，兩者之間使用--分隔： netperf [global options]-- [test-specific options] 這里我們只解釋那些常用的命令行參數(shù)，其它的參數(shù)讀者可以查詢(xún)netperf的man手冊(cè)。 -H host ：指定遠(yuǎn)端運(yùn)行netserver的server IP地址。 -l testlen：指定測(cè)試的時(shí)間長(zhǎng)度（秒） -t testname：指定進(jìn)行的測(cè)試類(lèi)型，包括TCP_STREAM，UDP_STREAM，TCP_RR，TCP_CRR，UDP_RR，在下文中分別對(duì)它們說(shuō)明。 在后面的測(cè)試中，netserver運(yùn)行在192.168.0.28，server與client通過(guò)局域網(wǎng)連接（100M Hub）。 Netperf測(cè)試網(wǎng)絡(luò)性能 測(cè)試批量（bulk）網(wǎng)絡(luò)流量的性能 批量數(shù)據(jù)傳輸?shù)湫偷睦佑衒tp和其它類(lèi)似的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（即一次傳輸整個(gè)文件）。根據(jù)使用傳輸協(xié)議的不同，批量數(shù)據(jù)傳輸又分為T(mén)CP批量傳輸和UDP批量傳輸。 1． TCP_STREAM Netperf缺省情況下進(jìn)行TCP批量傳輸，即-t TCP_STREAM。測(cè)試過(guò)程中，netperf向netserver發(fā)送批量的TCP數(shù)據(jù)分組，以確定數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的吞吐量： ./netperf -H 192.168.0.28 -l 60 TCP STREAM TEST to 192.168.0.28 Recv Send Send Socket Socket Message Elapsed Size Size Size Time Throughput bytes bytes bytes secs. 10^6bits/sec 87380 16384 16384 60.00 88.00 從netperf的結(jié)果輸出中，我們可以知道以下的一些信息： 1） 遠(yuǎn)端系統(tǒng)（即server）使用大小為87380字節(jié)的socket接收緩沖 2） 本地系統(tǒng)（即client）使用大小為16384字節(jié)的socket發(fā)送緩沖 3） 向遠(yuǎn)端系統(tǒng)發(fā)送的測(cè)試分組大小為16384字節(jié) 4） 測(cè)試經(jīng)歷的時(shí)間為60秒 5） 吞吐量的測(cè)試結(jié)果為88Mbits/秒 在缺省情況下，netperf向發(fā)送的測(cè)試分組大小設(shè)置為本地系統(tǒng)所使用的socket發(fā)送緩沖大小。 TCP_STREAM方式下與測(cè)試相關(guān)的局部參數(shù)如下表所示： 
通過(guò)修改以上的參數(shù)，并觀察結(jié)果的 。
posted on 2013-01-21 12:31
David1228 閱讀(458)
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