iperf3 教程：在 Linux 和 Windows 上测试网络速度

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，另一台负责发送流量，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，以便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，请使用 yum 。如果找不到该软件包，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。将其解压到一个文件夹中，例如 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防火墙规则，允许 5201 端口的 TCP 连接。

设置服务器

使用以下命令启动服务器：

iperf3 -s

该命令默认监听 TCP 端口 5201。若要在后台运行并启用日志记录，请执行：

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。若要绑定到特定网络接口，请使用 -B:

iperf3 -s -B 192.168.1.10

对于一次性测试， iperf3 -s -1 该程序仅处理单个客户端连接，随后退出。在高带宽链路（40 Gbps+）上，请在不同端口上运行多个服务器实例，以规避单线程 CPU 的性能限制。

请确保您的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，由于单核 CPU 的限制，单个 TCP 流的峰值通常仅为 3–5 Gbps。请使用并行流来使链路达到饱和：

iperf3 -c 192.168.1.10 -P 8

解读结果

每行时间间隔数据中显示“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）。数值过高表明存在数据包丢失或拥塞。
• Cwnd（拥塞窗口）。如果该值较低或停滞不前，则说明缓冲区或窗口大小限制导致吞吐量受限。

在未受干扰的 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，这两者的数值应非常接近。

对于 UDP 测试（-u 标志），输出结果还会包含抖动（数据包到达时间波动）以及丢失/总数据报数量。对于VoIP等实时流量，抖动低于1毫秒且丢失率为0%是理想状态。

有用标志

高级测试

双向测试

该 --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，因此无需打开额外端口即可穿透NAT。如果双向测试结果远低于单向测试，则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

该 -R 标志会反转数据流方向，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

正向与反向测试结果存在较大差异，可能表明路径不对称、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情况，而 TCP 则会通过重传来掩盖这些问题。请务必使用 -b，因为 iperf3 默认将 UDP 带宽设为 1 Mbps：

iperf3 -c 192.168.1.10 -u -b 1G

要模拟 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% 会明显降低实时媒体的传输质量。

调优与故障排除

常见问题

千兆链路速度仅为 100 Mbps？请使用 ethtool eth0。自动协商有时会失败，导致链路降速。

以太网上的MSS显示为536字节？这可能是因为路径MTU探测（PMTU Discovery）被禁用了。对于1,500字节的MTU，默认MSS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。

在高速链路上 CPU 负载爆表？请使用 -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，并将它们分布到各个 CPU 核心上。

测试结果不一致？使用 -O 3 来跳过 TCP 拥塞窗口初始扩容阶段的前几秒。每次测试之间间隔 30 秒，以清空网络缓冲区。

单流速度远低于并行流的总和？如果单个流速率为200 Mbps，但八个流的总和达到1.6 Gbps，则说明TCP窗口或操作系统缓冲区限制了单流的速率。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 × RTT。一条 10 Gbps 的链路，RTT 为 50 毫秒，其 BDP 为 62.5 MB。将最大缓冲区设置为至少 BDP 的 2 倍。

将这些参数添加到 /etc/sysctl.d/99-tcp-tuning.conf 并使用以下命令应用： sudo sysctl -p:

将 net.ipv4.tcp_moderate_rcvbuf 该值设为 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，该大小不能超过内核的 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进行网络更改后立即运行 iperf3 基准测试，以便尽早发现性能退化。

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