初探網絡性能測試

　　最近對云主機進行性能測試，第一次涉及到了網絡方面的性能測試，其實不能算是一次很全面的網絡性能方面的性能測試，只是針對不同的測試目標進行了測試，在這期間，了解了網絡性能測試需要掌握的性能指標、測試工具、功能選型和對比等。下面一一介紹下：

　　網絡性能指標

　　常見的網絡性能測試指標包含：網絡吞吐量（Throughput）、網絡延遲（latency）、抖動（jitter）、丟包率等

　　網絡吞吐量：單位時間內通過某個網絡（或信道、接口）的數據量，吞吐量受網絡的帶寬或者網絡的額定速率限制的，例如家庭帶寬為10M網絡，表明網絡吞吐量不可能超過10Mbits/s，吞吐量的單位通常表示為位元每秒（bit/s或bps）。

　　網絡延遲：通俗的講，就是數據從電腦這邊傳到那邊所用的時間。這兒有個問題需要確認，數據是指一個數據包的傳輸還是任意大小，和你傳輸的數據量相關。可以明顯的看到，從A到B傳送1個字節的時間和傳送100MB的時間肯定是不一樣的。標準意義上的延遲，應該僅僅指1個字節的傳輸時間，類似網絡課上講到的傳播時延。（不同意見歡迎討論）。同樣存在一個名詞叫做傳播延時，這個應該可以標識整個數據包的傳輸時間，不論包大小為多少。

　　抖動：用于描述包在網絡中的傳輸延時的變化，抖動越小，說明網絡質量越穩定越好。抖動是評價一個網絡性能的最重要的因素。

　　丟包率：測試中所丟失的數據包數量占所發送的數據包的比率，因為我們知道TCP協議是可靠的，所以，一般在使用UDP傳輸時，才會統計丟包率。

　　網絡性能測試工具

　　大家熟知的，常用的開源網絡性能測試工具有兩個：iperf 和 netperf，這兩種工具都是可以測試TCP協議和UDP協議的，從可測試的網絡性能指標，我們對兩種工具進行下對比：

　　可測試的網絡性能指標：

可見，iperf也可以完成基本的網絡性能測試，但是工具比netperf要略差些，我們測試過程中，選用的工具為netperf，下面對netperf進行下詳細介紹：

　　安裝：netperf的安裝可以找SA部署，但是SA安裝的版本時2.4版本，很多功能沒有實現，可以自己make安裝netperf 2.6版本，是目前為止最新的版本。

　　基本命令：netperf -H hostname -l testtime: 例如 netperf -H 172.0.0.2 -l 60，表示發送到172.0.0.2（這臺機器上需要啟動netserver進程），發送時間為60s，默認的發送方式為TCP Stream方式。

　　發送方式：netperf 可以支持多種不同的發送方式，通過 -t 參數指定：

　　TCP_STREAM、UDP_STREAM模式：即不停往發送方發送數據，可以通過-m 參數指定發送數據的大小，默認大小為socket size。

　　TCP_RR模式：即Request、Response模式，類似模擬http請求、數據庫請求等，默認大小Request size 和 Response size 均為1byte，可以通過 -r 64,32K 設置 Request、Response size。

　　統計數據：默認得到的數據只有傳輸時間和吞吐量等，可以通過-k 參數設置要顯示的結果數據：

　　MIN_LATENCY,MAX_LATENCY,MEAN_LATENCY,P50_LATENCY,P90_LATENCY：可以得到延遲相關的統計數據，延遲最大最小值、平均延遲，延遲50、70、90、99值等。

　　STDDEV_LATENCY：延遲標準差，可以通過該值反應網絡的抖動情況

　　THROUGHPUT：兩臺機器之間當前的吞吐量

　　LOCAL_CPU_UTIL,REMOTE_CPU_UTIL：發送方和接收方的CPU使用率

　　REQUEST_SIZE,RESPONSE_SIZE：RR模式時，Request、Response size

　　LOCAL_TRANSPORT_RETRANS：重傳次數

　　通過上面對netperf命令的描述，可以看到該工具基本可以測試得到所有網絡性能方面的指標，但是netperf、iperf這種工具可能更適合作為一種基準工具，進行壓力測試，作為負載測試工具還不是很合適，測試過程中，可以通過-b -w的參數制定發送數據包個數和發送間隔，但是不能從根本上限制網絡吞吐量僅占網絡帶寬的50%等情況。