Návod k iperf3: Měření výkonu sítě v Linuxu a Windows

iperf3 je nástroj příkazového řádku pro měření šířky pásma sítě, kolísání a ztráty paketů mezi dvěma počítači. Používá model klient-server: jeden počítač naslouchá, druhý odesílá provoz a vy získáte přesné údaje o propustnosti. Tento průvodce se zabývá instalací, základními a pokročilými testy a tím, jak vyladit systém pro přesné výsledky na vysokorychlostních spojích.

Instalace iperf3

Debian / Ubuntu

sudo apt update
sudo apt install iperf3

Potvrďte instalaci příkazem iperf3 --version. Nainstalujte jej na server i na klientské počítače.

Fedora / CentOS / Rocky / Alma

Na Fedora 22+ nebo CentOS 8+, Rocky nebo AlmaLinux:

sudo dnf install iperf3

Na CentOS 7 použijte yum . Pokud balíček nenajdete, nejprve povolte repozitář EPEL:

sudo yum install epel-release
sudo yum install iperf3

Pokud máte aktivní firewall, otevřete port 5201:

sudo firewall-cmd --add-port=5201/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --reload

Windows

Stáhněte si samostatný spustitelný soubor z iperf.fr nebo z repozitáře GitHub ar51an/iperf3-win-builds. Rozbalte jej do složky, například C:\iperf3a poté ověřte:

cd C:\iperf3
iperf3.exe -v

Chcete-li spustit iperf3 z libovolného adresáře, přidejte složku do systémové proměnné PATH v okně Vlastnosti systému > Upřesnit > Proměnné prostředí. Budete také muset ve Windows Defender Firewall vytvořit pravidlo příchozího firewallu povolující TCP na portu 5201.

Nastavení serveru

Spusťte server příkazem:

iperf3 -s

Ve výchozím nastavení naslouchá na TCP portu 5201. Chcete-li jej spustit na pozadí s protokolováním:

iperf3 -s -D --logfile /var/log/iperf3.log

Ověřte, zda běží, pomocí ss -tulpn | grep 5201.

Pokud je port 5201 ve vaší síti blokován, použijte -p k výběru jiného portu. Chcete-li se připojit ke konkrétnímu rozhraní, použijte -B:

iperf3 -s -B 192.168.1.10

Pro jednorázové testy iperf3 -s -1 zpracuje připojení jednoho klienta a poté se ukončí. Na spojích s vysokou šířkou pásma (40 Gbps+) spusťte více instancí serveru na různých portech, abyste obešli omezení jednovláknového procesoru.

Ujistěte se, že váš firewall povoluje provoz na zvoleném portu. Na Ubuntu/Debianu s UFW:

sudo ufw allow 5201/tcp
sudo ufw allow 5201/udp   # if testing UDP

Provádění testů klientů

Základní test TCP

iperf3 -c 192.168.1.10

Tento test měří šířku pásma pro odesílání dat přes TCP po dobu 10 sekund. Prodlužte dobu trvání pomocí -t:

iperf3 -c 192.168.1.10 -t 30

Na 10 Gbps nebo 25 Gbps spojích často dosahuje jeden TCP proud maximální rychlosti 3–5 Gbps kvůli omezením jednojádrového procesoru. K nasycení spojení použijte paralelní proudy:

iperf3 -c 192.168.1.10 -P 8

Čtení výsledků

Každý řádek intervalu zobrazuje přenos (odeslaná data) a datový tok (propustnost). U TCP sledujte také:

• Retr (retransmise). Vysoká čísla znamenají ztrátu paketů nebo přetížení.
• Cwnd (okno přetížení). Pokud je nízká nebo se zasekla, omezují propustnost limity velikosti vyrovnávací paměti nebo okna.

Na čistém 1 Gbps spojení očekávejte po odečtení režijních nákladů protokolu přibližně 940 Mbps. Test končí souhrnnými řádky odesílatele a příjemce. Ve stabilní síti by se tyto hodnoty měly téměř shodovat.

U testů UDP (-u flag) výstup přidává jitter (variace v příjmu paketů) a ztracené/celkové datagramy. Jitter pod 1 ms a 0% ztráta je ideální pro provoz v reálném čase, jako je VoIP.

Užitečné příznaky

Pokročilé testy

Obousměrné testování

Příznak --bidir (iperf3 3.7+) testuje současně nahrávání a stahování:

iperf3 -c 192.168.1.10 --bidir

Obě připojení pocházejí z klienta, takže to funguje přes NAT bez otevírání dalších portů. Pokud jsou výsledky obousměrného testu mnohem nižší než výsledky jednosměrného testu, může mít váš router nebo kabelový modem potíže s plně duplexním provozem.

Režim Reverse

Příznak -R příznak obrátí tok dat tak, že server odesílá a klient přijímá. Tím se měří rychlost stahování bez výměny rolí:

iperf3 -c 192.168.1.10 -t 30 -i 5 -R

Velké rozdíly mezi výsledky vpřed a vzad poukazují na asymetrické cesty, přetížení nebo nesprávné konfigurace vyrovnávací paměti.

Testování UDP

Testy UDP odhalují kolísání (jitter) a ztrátu paketů, které TCP skrývá za opakovanými přenosy. Vždy nastavte cílovou šířku pásma pomocí -b, protože iperf3 má pro UDP výchozí hodnotu 1 Mbps:

iperf3 -c 192.168.1.10 -u -b 1G

Pro simulaci VoIP provozu (100 hovorů, 200-bajtové pakety):

iperf3 -c 192.168.1.10 -u -b 8M -l 200

Benchmarky kvality: kolísání pod 5 ms je pro VoIP dobré, nad 30 ms způsobuje slyšitelné problémy. Ztráta paketů nad 0,1 % znatelně zhoršuje kvalitu médií v reálném čase.

Ladění a řešení problémů

Časté problémy

Dosahujete na gigabitovém připojení pouze 100 Mbps? Zkontrolujte rychlost svého fyzického rozhraní pomocí ethtool eth0. Automatické vyjednávání někdy selže a sníží rychlost připojení.

MSS ukazuje 536 bajtů na Ethernetu? Pravděpodobně je deaktivováno Path MTU Discovery. Výchozí MSS pro MTU 1 500 bajtů je 1 460 bajtů. K ověření použijte -m během testování k ověření. MSS o velikosti 536 bajtů plýtvá šířkou pásma a zvyšuje režii.

CPU je na rychlých spojích vytížené na maximum? Použijte -Z (zerocopy) ke snížení zatížení CPU. Pro rychlosti 40 Gbps a vyšší spusťte více instancí serveru na různých portech a rozložte je mezi jádra CPU.

Nejsou výsledky konzistentní? Použijte -O 3 k vynechání prvních několika sekund, během nichž se rozšiřuje okno přetížení TCP. Mezi jednotlivými testy nechte 30 sekund, aby se vyprázdnily síťové vyrovnávací paměti.

Je jeden proud mnohem pomalejší než součet paralelních proudů? Pokud jeden proud dosahuje 200 Mbps, ale osm proudů dohromady dosahuje 1,6 Gbps, omezuje jeden proud okno TCP nebo vyrovnávací paměti OS. Vyladěte vyrovnávací paměti níže.

Nastavení vyrovnávací paměti TCP

Začněte výpočtem součinu šířky pásma a zpoždění (BDP): šířka pásma x RTT. Spojení 10 Gbps s RTT 50 ms dává BDP 62,5 MB. Nastavte maximální vyrovnávací paměť na alespoň dvojnásobek BDP.

Přidejte je do /etc/sysctl.d/99-tcp-tuning.conf a použijte s sudo sysctl -p:

Nastavte net.ipv4.tcp_moderate_rcvbuf nastaveno na 1, aby jádro provádělo automatické ladění v těchto rozsazích. Povolte net.ipv4.tcp_window_scaling (nastavte na 1) pro okna TCP větší než 64 KB.

Můžete také přepnout z výchozího algoritmu přetížení CUBIC na BBR od Googlu. Na spojích s vysokou latencí a určitou ztrátou paketů poskytuje BBR trvale vyšší propustnost než CUBIC.

Použijte -w v iperf3 k testování konkrétních velikostí vyrovnávací paměti, ale mějte na paměti, že tato hodnota nesmí překročit rmem_max nebo wmem_max. Začněte s 8 MB pro gigabitová připojení a 512 KB pro 100 Mbps.

Pokud zajišťujete dedikované servery a chcete ověřit výkon sítě, spusťte základní testy iperf3 hned po nastavení a po jakýchkoli změnách v síti, abyste včas zachytili případné zhoršení výkonu.

Doporučené video