本節書摘來自華章計算機《高性能linux伺服器建構實戰：系統安全、故障排查、自動化運維與叢集架構》一書中的第2章，第2.3節,作者：高俊峰著， 更多章節内容可以通路雲栖社群“華章計算機”公衆号檢視。
網絡性能評估主要是監測網絡帶寬的使用率，将網絡帶寬利用最大化是保證網絡性能的基礎，但是由于網絡設計不合理、網絡存在安全漏洞等原因，都會導緻網絡帶寬使用率低。要找到網絡帶寬使用率低的原因，可以對網絡傳輸進行監控，此時就需要用到一些網絡性能評估工具，而iperf就是這樣一個網絡帶寬測試工具，本節将詳細介紹iperf的使用方式。
2.3.1 iperf能做什麼
iperf是一個基于tcp/ip和udp/ip的網絡性能測試工具，它可以用來測量網絡帶寬和網絡品質，還可以提供網絡延遲抖動、資料包丢失率、最大傳輸單元等統計資訊。網絡管理者可以根據這些資訊了解并判斷網絡性能問題，進而定位網絡瓶頸，解決網絡故障。
下面介紹iperf的主要功能。
（1）tcp方面
測試網絡帶寬。
支援多線程，在用戶端與伺服器端支援多重連接配接。
報告mss/mtu值的大小。
支援tcp視窗值自定義并可通過套接字緩沖。
（2）udp方面
可以設定指定帶寬的udp資料流。
可以測試網絡抖動值、丢包數。
支援多點傳播測試。
2.3.2 iperf的安裝與使用
iperf可以運作在任何ip網絡上，包括本地以太網、接入網際網路、wi-fi網絡等。在工作模式上，iperf運作于伺服器端、用戶端模式下，其伺服器端主要用于監聽到達的測試請求，而用戶端主要用于發起連接配接會話，是以要使用iperf，需要兩台伺服器，一台運作在伺服器模式下，另一台運作在用戶端模式下。
1 . 安裝iperf
iperf支援win32、linux、freebsd、mac os x、openbsd和solaris等多種作業系統平台。讀者可以從iperf官方網站：<code>http://iperf.fr/</code>下載下傳各種版本，目前最新的版本是iperf3.0，這裡下載下傳的軟體包為iperf-3.0.tar.gz，安裝過程如下：
這樣，iperf就安裝完成了。
2 . iperf參數介紹
在完成iperf安裝後，執行“iperf3 -h”即可顯示iperf的詳細用法。iperf的指令行選項共分為三類，分别是用戶端與伺服器端公用選項、伺服器端專用選項和用戶端專用選項，下面對常用的選項進行介紹。
伺服器端專用選項的含義如表2-4所示。
用戶端專用選項的含義如表2-5所示。
用戶端與伺服器端公用選項的含義如表2-6所示。
2.3.3 iperf應用執行個體
要使用iperf，首先啟動一個伺服器端，這裡假定伺服器端的ip位址為192.168.12.168，在此伺服器上運作“iperf3 -s”即可開啟iperf的伺服器端模式。在預設情況下，iperf3将在伺服器端打開一個5201監聽端口，此時就可以将另一台伺服器作為用戶端執行iperf功能測試。
1 . 測試tcp吞吐量
為了确定網卡的最大吞吐量，可以在任意用戶端運作iperf指令，iperf将嘗試從用戶端盡可能快地向伺服器端發送資料請求，并且會輸出發送的資料量和網卡平均帶寬值。圖2-14展示了通過一個最簡單的帶寬測試指令的輸出結果。
從圖2-14可以看出，iperf預設的運作時間是10s，每隔1s輸出一次傳輸狀态，同時還可以看到每秒傳輸的資料量在112mb左右，剛好與“bandwidth”列的值對應起來，網卡的帶寬速率維持在941mbits/sec左右，而測試的伺服器是千兆網卡，這個測試值也基本合理。在輸出的最後，iperf還給出了總的資料發送、接收量，以及帶寬速率平均值，通過這些值，基本可以判斷網絡帶寬是否正常，網絡傳輸狀态是否穩定。
iperf提供很多參數，可以多角度、全方位地測試網絡帶寬使用率，例如，要改變iperf運作的時間和輸出頻率，可以通過“-t”和“-i”參數來實作，如圖2-15所示。
從圖2-15可以看出，輸出狀态的間隔變為每5s一次，總共執行測試時間為20s，測試的帶寬速率仍然保持在941mbits/sec左右，唯一變化的是失敗重傳次數增加了。
為了模拟大量的資料傳輸，也可以指定要發送的資料量，這可以通過“-n”參數來實作。在指定“-n”參數後，“-t”參數失效，iperf在傳輸完畢指定大小的資料包後，自動結束，如圖2-16所示。
圖2-16的例子是指定發送一個5gb左右的資料包，并且每隔10s輸出一次傳輸狀态，從這個輸出可以看出，當失敗重傳次數較多時，傳輸速率急速下降。
有時候，為了模拟更真實的tcp應用，iperf用戶端允許從一個特定的檔案發送資料，這可以通過“-f”參數實作，如圖2-17所示。
在圖2-17的例子中，通過“-f”參數指定了一個webdata.tar.gz檔案作為iperf要傳輸的資料。在使用此參數時，需要同時指定一個“-t”參數來設定要測試傳輸的時間，這個時間盡量設定長一些，因為在預設傳輸時間10s内，這個檔案可能還沒有傳完。
在使用iperf進行網絡帶寬測試時，如果沒有指定發送方式，iperf用戶端隻會使用單一的線程，而iperf是支援多線程的，可以使用iperf提供的“-p”參數來設定多線程的數目，通過使用多線程，可以在一定程度上增加網絡的吞吐量。
下面通過兩個例子進行簡單對比，圖2-18是iperf使用單線程傳輸1.86gb資料所消耗的時間和帶寬使用情況。為了速率機關統一，這裡使用“-f”參數将輸出結果都通過mbytes/sec來顯示。
從圖2-18中可以看出，傳輸1.86gb的資料消耗了17s的時間，平均帶寬速率為112mbytes/sec（注意機關）。下面再看看使用多線程後，iperf傳輸同樣大小資料量所消耗的時間和平均帶寬速率，如圖2-19所示。
這裡通過“-p”參數開啟了2個多線程，從傳輸時間上看，傳輸1.86gb的資料，消耗時間為10.79s，比之前單線程的傳輸時間少了近7s，在平均帶寬速率上，從之前單線程的112mbytes/sec提高到177mbytes/sec，從這個結果可以看出，多線程對網絡傳輸性能的提高不小。
2 . 測試udp丢包和延遲
iperf也可以用于udp資料包吞吐量、丢包率和延遲名額，但是由于udp協定是一個非面向連接配接的輕量級傳輸協定，并且不提供可靠的資料傳輸服務，是以對udp應用的關注點不是傳輸資料有多快，而是它的丢包率和延時名額。通過iperf的“-u”參數即可測試udp應用的傳輸性能，圖2-20測試的是在iperf用戶端傳輸100mb的udp資料包的輸出結果。
在圖2-20中，重點關注虛線下的一段内容，在這段輸出中，“jitter”清單示抖動時間，或者稱為傳輸延遲，“lost/total”清單示丢失的資料包和總的資料包數量，後面的0.33%是平均丢包的比率，“datagrams”列顯示的是總共傳輸資料包的數量。
這個輸出結果過于簡單，要了解更詳細的udp丢包和延時資訊，可以在iperf服務端檢視，因為在用戶端執行傳輸測試的同時，伺服器端也會同時顯示傳輸狀态，如圖2-21所示。
在這個輸出中，詳細記錄了在傳輸過程中，每個階段的傳輸延時和丢包率，在udp應用中随着傳輸資料的增大，丢包率和延時也随之增加。對于延時和丢包可以通過改變應用程式來緩解或修複，例如視訊流應用，通過緩存資料的方式可以容忍更大的延時。