iperf3 教程：在 Linux 和 Windows 上测量网络性能

iperf3 是一款用于测量两台机器之间网络带宽、抖动和数据包丢失率的命令行工具。它采用客户端-服务器模型：一台机器负责监听，另一台发送流量，从而获得精确的吞吐量数据。本指南涵盖安装、基础和高级测试，以及如何对系统进行调优，以在高速链路上获得准确的结果。

安装 iperf3

Debian / Ubuntu

sudo apt update
sudo apt install iperf3

使用以下命令确认安装： iperf3 --version。请在服务器和客户端机器上均进行安装。

Fedora / CentOS / Rocky / Alma

在 Fedora 22 及以上版本、CentOS 8 及以上版本、Rocky 或 AlmaLinux 上：

sudo dnf install iperf3

在 CentOS 7 上，请改用 yum 。若未找到该软件包，请先启用 EPEL 软件源：

sudo yum install epel-release
sudo yum install iperf3

如果防火墙处于启用状态，请打开 5201 端口：

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

Windows

从 iperf.fr 或 ar51an/iperf3-win-builds GitHub 仓库下载独立可执行文件。将其解压到类似 C:\iperf3，然后验证：

cd C:\iperf3
iperf3.exe -v

若要在任意目录下运行 iperf3，请通过“系统属性”>“高级”>“环境变量”将该文件夹添加到系统 PATH 中。此外，您还需要在 Windows Defender 防火墙中创建一条入站规则，允许 TCP 协议通过 5201 端口。

设置服务器

使用以下命令启动服务器：

iperf3 -s

默认情况下，该服务监听 TCP 5201 端口。若要在后台运行并启用日志记录：

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

使用以下命令验证是否正在运行： ss -tulpn | grep 5201.

若您的网络中 5201 端口被封锁，请使用 -p 选择其他端口。若需绑定到特定网络接口，请使用 -B:

iperf3 -s -B 192.168.1.10

若仅进行一次性测试， iperf3 -s -1 仅处理单个客户端连接后即退出。在高带宽链路（40 Gbps+）上，请在不同端口运行多个服务器实例，以规避单线程 CPU 限制。

请确保防火墙允许所选端口的流量通过。在安装了 UFW 的 Ubuntu/Debian 系统上：

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

运行客户端测试

基本 TCP 测试

iperf3 -c 192.168.1.10

此测试用于测量 10 秒内的 TCP 上行带宽。如需延长测试时长，请使用 -t:

iperf3 -c 192.168.1.10 -t 30

在 10 Gbps 或 25 Gbps 链路上，单个 TCP 数据流通常受限于单核 CPU 性能，峰值仅为 3–5 Gbps。请使用并行数据流以充分利用链路带宽：

iperf3 -c 192.168.1.10 -P 8

解读结果

每条时间间隔行显示传输量（已发送数据）和比特率（吞吐量）。对于 TCP，还需关注：

• Retr（重传次数）。数值过高表示存在数据包丢失或网络拥塞。
• Cwnd（拥塞窗口）。若数值过低或停滞，则表明缓冲区或窗口大小限制了吞吐量。

在无负载的 1 Gbps 链路上，扣除协议开销后预期吞吐量约为 940 Mbps。测试以发送方和接收方的汇总行结束。在稳定的网络环境下，这两者数值应非常接近。

对于 UDP 测试（-u flag），输出结果会增加抖动（数据包到达时间偏差）以及丢失/总数据报数量。对于VoIP等实时流量，理想状态是抖动低于1毫秒且丢失率为0%。

常用标志

高级测试

双向测试

--bidir 标志（iperf3 3.7+）可同时测试上传和下载：

iperf3 -c 192.168.1.10 --bidir

两条连接均源自客户端，因此无需额外打开端口即可穿透NAT。若双向测试结果远低于单向测试，您的路由器或电缆调制解调器可能难以处理全双工流量。

反向模式

-R 标志会反转数据流，使服务器发送数据而客户端接收。这可在不交换角色的情况下测量下载速度：

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

正向与反向结果存在显著差异，通常表明路径不对称、网络拥塞或缓冲区配置错误。

UDP测试

UDP 测试可揭示抖动和数据包丢失，而 TCP 则会通过重传掩盖这些问题。请务必使用 -b，因为 iperf3 默认 UDP 带宽为 1 Mbps：

iperf3 -c 192.168.1.10 -u -b 1G

模拟 VoIP 流量（100 个呼叫，200 字节数据包）：

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

质量基准：抖动低于 5 毫秒对 VoIP 来说是理想的，超过 30 毫秒会导致可听见的通话问题。丢包率超过 0.1% 会显著降低实时媒体的传输质量。

调优与故障排除

常见问题

千兆链路仅能达到 100 Mbps？请使用 ethtool eth0。自动协商有时会失败，导致链路降速。

以太网的MSS显示为536字节？可能是路径MTU发现（PMTD）功能被禁用了。对于1,500字节的MTU，默认MSS应为1,460字节。测试时请使用 -m 进行测试以确认。536字节的MSS会浪费带宽并增加开销。

高速链路上 CPU 满载？使用 -Z （零拷贝）来降低 CPU 负载。对于 40 Gbps 及以上速率，请在不同端口上运行多个服务器实例，并将它们分布在各个 CPU 核心上。

测试结果不一致？使用 -O 3 来跳过 TCP 拥塞窗口初始建立时的最初几秒。测试运行之间间隔 30 秒以清空网络缓冲区。

单流速度远低于多流总和？如果单流速率为 200 Mbps，而八流总和达到 1.6 Gbps，则说明 TCP 窗口或操作系统缓冲区限制了单流速率。请调整下方的缓冲区设置。

TCP 缓冲区调整

首先计算带宽-延迟积（BDP）：带宽 × 往返时延（RTT）。一条 10 Gbps 链路搭配 50 毫秒 RTT，其 BDP 为 62.5 MB。请将最大缓冲区设置为至少 2 倍的 BDP。

将这些参数添加到 /etc/sysctl.d/99-tcp-tuning.conf 并应用 sudo sysctl -p:

保持 net.ipv4.tcp_moderate_rcvbuf 设置为 1，以便内核在这些范围内进行自动调整。对于大于 64 KB 的 TCP 窗口，请启用 net.ipv4.tcp_window_scaling （设置为 1）以支持大于 64 KB 的 TCP 窗口。

您还可以将默认的 CUBIC 拥塞算法切换为 Google 的 BBR。在存在一定数据包丢失的高延迟链路上，BBR 始终能提供比 CUBIC 更高的吞吐量。

在 iperf3 中使用 -w iperf3 中的标志来测试特定的缓冲区大小，但请注意，该值不能超过内核的 rmem_max 或 wmem_max。千兆链路建议从 8 MB 开始，100 Mbps 链路建议从 512 KB 开始。

如果您正在配置专用服务器并希望验证网络性能，请在设置完成后以及每次网络变更后立即运行 iperf3 基准测试，以便尽早发现性能退化。

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