物理专线网络性能测试方法 - 高速通道

物理专线接入完成后，您需要测试链路的性能，确保物理专线可以满足您的业务需求。本文介绍通过Netperf和iPerf3工具测试物理专线性能的方法。

前提条件

已完成物理专线的接入和路由配置，本地IDC（Internet Data Center）与阿里云通过物理专线连通。
准备1台IDC网络接入设备：作为Netperf或iPerf3测试中的客户端或服务器端。
本文中，IDC网络接入设备的IP地址为192.168.100.1。
准备8个专有网络ECS实例：作为Netperf或iPerf3测试中的客户端或服务器端。与IDC网络接入设备之间建立控制连接，传递测试配置相关的信息，以及测试结果。
本文使用8个规格为ecs.se1.2xlarge，镜像为centos_7_2_64_40G_base_20170222.vhd的ECS实例，IP地址为172.16.0.2～172.16.0.9。

搭建测试环境

安装Netperf和iPerf3

完成以下操作，分别在IDC网络接入设备和8个ECS实例上安装Netperf和iPerf3。

说明以下内容以在ECS实例安装Netperf和iPerf3为例。

登录ECS实例。具体操作，请参见连接方式概述。
安装Netperf。
1. 执行以下命令，下载Netperf安装包。
```
wget -c "https://codeload.github.com/HewlettPackard/netperf/tar.gz/netperf-2.5.0" -O netperf-2.5.0.tar.gz
```
2. 依次执行以下命令，安装Netperf。
```
tar -zxvf netperf-2.5.0.tar.gz
cd netperf-netperf-2.5.0
./configure 
make 
make install
```
3. 执行netperf -V或netserver -V，验证安装是否成功。
  系统回显以下信息时，表示安装成功。
```
Netperf version 2.5.0
```

安装iPerf3。

执行以下命令，下载iPerf3。

yum install git -y  
git clone https://github.com/esnet/iperf

执行以下命令，安装iPerf3。

cd iperf
./configure && make && make install && cd ..
cd src
ADD_PATH="$(pwd)" 
PATH="${ADD_PATH}:${PATH}"
export PATH

执行iperf3 -v命令，验证安装是否成功。

系统回显以下信息时，表示安装成功。

iperf 3.10.1+ (cJSON 1.7.13)
Linux iZbp15y0zrhx2ry6vo1b4wZ 3.10.0-957.21.3.el7.x86_64 #1 SMP Tue Jun 18 16:35:19 UTC 2019 x86_64

开启多队列功能

假设与物理专线相连的接口为eth0，在IDC网络接入设备执行ethtool -L eth0 combined 4命令，开启多队列功能。

执行命令后，系统回显以下信息：

echo "ff" > /sys/class/net/eth0/queues/rx-0/rps_cpus
echo "ff" > /sys/class/net/eth0/queues/rx-1/rps_cpus
echo "ff" > /sys/class/net/eth0/queues/rx-2/rps_cpus
echo "ff" > /sys/class/net/eth0/queues/rx-3/rps_cpus

使用Netperf工具测试物理专线的包转发性能

Netperf概述

Netperf安装完成后会创建两个命令行工具：netserver（服务端：接收端工具）和netperf（客户端：发送端工具），主要参数说明如下表所示。


工具名称	主要参数	参数说明
netserver	-p	监听的端口号。
netperf	-H	IDC网络接入设备或ECS实例的IP地址。
	-p	IDC网络接入设备或ECS实例的端口。
	-l	运行时间。
	-t	发送报文的协议类型：TCP_STREAM或UDP_STREAM。推荐使用UDP_STREAM。
	-m	数据包大小。测试pps（packet per second）时，建议设置为1。测试bps（bit per second）时，建议设置为1400。

测试IDC网络接入设备作为服务端的包转发性能

在IDC网络接入设备启动netserver进程，指定不同端口。

 netserver -p 11256
 netserver -p 11257 
 netserver -p 11258 
 netserver -p 11259 
 netserver -p 11260 
 netserver -p 11261 
 netserver -p 11262 
 netserver -p 11263

分别在8个ECS实例上执行netperf -H server_ip -p port 6 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1命令，启动netperf进程，并指定到IDC网络接入设备的不同netserver端口。

测试pps时，执行命令示例如下所示：

netperf -H 192.168.100.1 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第一个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11257 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第二个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11258 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第三个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11259 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第四个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11260 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第五个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11261 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第六个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11262 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第七个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11263 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第八个ECS实例

测试bps时，执行命令示例如下所示：

netperf -H 192.168.100.1 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第一个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11257 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第二个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11258 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第三个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11259 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第四个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11260 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第五个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11261 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第六个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11262 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第七个ECS实例
netperf -H 192.168.100.1 -p 11263 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第八个ECS实例

测试IDC网络接入设备作为客户端的包转发性能

分别在8个ECS实例上执行netserver -p 11256命令，启动netserver进程，并指定端口。

在IDC网络接入设备内执行netperf -H ECS_ip -p port -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1命令，启动8个netperf进程，并指定为不同的ECS实例IP地址。

测试pps时，执行命令示例如下所示：

 netperf -H 172.16.0.2 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第一个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.3 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第二个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.4 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第三个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.5 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第四个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.6 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第五个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.7 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第六个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.8 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第七个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.9 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1 #第八个ECS实例

测试bps时，执行命令示例如下所示：

 netperf -H 172.16.0.2 -p 11256 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第一个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.3 -p 11257 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第二个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.4 -p 11258 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第三个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.5 -p 11259 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第四个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.6 -p 11260 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第五个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.7 -p 11261 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第六个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.8 -p 11262 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第七个ECS实例
 netperf -H 172.16.0.9 -p 11263 -t UDP_STREAM -l 300 -- -m 1400 #第八个ECS实例

分析测试结果

客户端的netperf进程执行完毕后，会显示以下结果。通过发送成功的报文数除以测试时间，计算出测试链路的pps，即pps=发送成功的报文数÷测试时间。

Socket  Message  Elapsed      Messages
Size    Size     Time         Okay Errors   Throughput
bytes   bytes    secs            #      #   10^6bits/sec
124928       1   10.00     4532554      0       3.63
212992           10.00     1099999              0.88

显示结果中各字段含义如下表所示。


字段	含义
Socket Size	缓冲区大小
Message Size	数据包大小（Byte）
Elapsed Time	测试时间（s）
Message Okay	发送成功的报文数
Message Errors	发送失败的报文数
Throughput	网络吞吐量（Mbps）

使用iPerf3测试物理专线的带宽

iPerf3概述

iPerf3的主要参数说明如下表所示。


主要参数	参数说明
-s	服务端专用参数，表示iPerf3以服务端模式运行。
-c	客户端专用参数，表示iPerf3以客户端模式运行。
-i	设置每次报告之间的时间间隔，单位为秒。
-p	服务端：指定服务端监听的端口，默认为5201，同时监听TCP/UDP。客户端：指定客户端连接服务端的端口，默认为5201。如果同时有-u参数，表示通过UDP发起连接，否则默认使用TCP连接。
-u	表示使用UDP协议发送报文。若不指定该参数则表示使用TCP协议。
-l	设置读写缓冲区的长度。通常测试包转发性能时建议该值设为16，测试带宽时建议该值设为1400。
-b	UDP模式使用的带宽，单位bit/s。
-t	设置传输的总时间。iPerf3在指定时间内，重复发送指定长度数据包的时间，默认值为10秒。
-A	设置CPU亲和性，可以将iPerf3进程绑定对应编号的逻辑CPU，避免iPerf3进程在不同的CPU间被调度。

测试IDC网络接入设备作为服务端的带宽

在IDC网络接入设备上执行以下命令，以服务端模式启动iPerf3进程，指定不同端口。

 iperf3 -s -i 1 -p 16001
 iperf3 -s -i 1 -p 16002
 iperf3 -s -i 1 -p 16003
 iperf3 -s -i 1 -p 16004
 iperf3 -s -i 1 -p 16005
 iperf3 -s -i 1 -p 16006
 iperf3 -s -i 1 -p 16007
 iperf3 -s -i 1 -p 16008

分别在8个ECS实例上执行iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c server_ip -i 1 -p port -A 1命令，以客户端模式启动iPerf3进程，并指定到IDC网络接入设备的不同端口。

执行命令示例如下：

 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16001 -A 1 #第一个ECS实例
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16002 -A 2 #第二个ECS实例
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16003 -A 3 #第三个ECS实例
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16004 -A 4 #第四个ECS实例
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16005 -A 5 #第五个ECS实例
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16006 -A 6 #第六个ECS实例
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16007 -A 7 #第七个ECS实例
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 192.168.100.1 -i 1 -p 16008 -A 8 #第八个ECS实例

测试IDC网络接入设备作为客户端的带宽

分别在8个ECS实例上执行iperf3 -s -i 1 -p 16001命令，以服务端模式启动iPerf3进程并指定端口。

在IDC网络接入设备上执行以下命令，以客户端模式启动8个iPerf3进程。

 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.2 -i 1 -p 16001 -A 1
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.3 -i 1 -p 16001 -A 2
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.4 -i 1 -p 16001 -A 3
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.5 -i 1 -p 16001 -A 4
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.6 -i 1 -p 16001 -A 5
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.7 -i 1 -p 16001 -A 6
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.8 -i 1 -p 16001 -A 7
 iperf3 -u -l 16 -b 100m -t 120 -c 172.16.0.9 -i 1 -p 16001 -A 8

分析测试结果

客户端的iPerf3进程执行完毕后，会显示以下结果。通过将对端收到的包数除以时间，计算出测试链路的pps，即pps=对端收到的包÷时间。

[ ID]  Interval        Transfer    Bandwidth      Jitter    Lost/Total Datagrams
[  4]  0.00-10.00 sec  237 MBytes  199 Mbits/sec  0.027 ms  500/30352 (1.6%)
[  4]  Sent 30352  datagrams

说明建议您在服务端通过sar命令来统计实际收到的包并作为实际结果，例如：sar -n DEV 1 320。

显示结果中各字段含义如下表所示。


字段	含义
Transfer	传输的总数据量
Bandwidth	带宽大小
Jitter	抖动
Lost/Total Datagrams	丢失报文数/总报文数（丢包率）