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使用 netperf 测试

最后更新时间:2021-10-27 11:57:16

    操作场景

    本文档介绍如何通过 netperf 进行云服务器高吞吐网络性能测试。

    工具介绍

    • Netperf
      HP 开发的网络性能测量工具,主要测试 TCP 及 UDP 吞吐量性能。测试结果主要反应系统向其他系统发送数据的速度,以及其他系统接收数据的速度。
    • SAR
      用于监控网络流量,运行示例如下:
      sar -n DEV 1
      02:41:03 PM     IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
      02:41:04 PM      eth0 1626689.00      8.00  68308.62      1.65      0.00      0.00      0.00
      02:41:04 PM        lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
      02:41:04 PM     IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
      02:41:05 PM      eth0 1599900.00      1.00  67183.30      0.10      0.00      0.00      0.00
      02:41:05 PM        lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
      
      字段解释如下:
      字段 单位 说明
      rxpck/s pps 每秒收包量,即接收 pps
      txpck/s pps 每秒发包量,即发送 pps
      rxkB/s kB/s 接收带宽
      txkB/s kB/s 发送带宽

    测试场景及性能指标

    测试场景

    测试场景 客户端运行命令 SAR 监控指标
    UDP 64 netperf -t UDP_STREAM -H &dxlt;server ip&dxgt; -l 10000 -- -m 64 -R 1 & PPS
    TCP 1500 netperf -t TCP_STREAM -H &dxlt;server ip&dxgt; -l 10000 -- -m 1500 -R 1 & 带宽
    TCP RR netperf -t TCP_RR -H &dxlt;server ip&dxgt; -l 10000 -- -r 32,128 -R 1 & PPS

    性能指标

    指标 说明
    64字节 UDP 收发 PPS(包/秒) 表示通过 UDP 进行批量数据传输时的数据传输吞吐量,能反映网络极限转发能力(可能会存在丢包)。
    1500字节 TCP 收发带宽(Mbits/秒) 表示通过 TCP 进行批量数据传输时的数据传输吞吐量,能反映网络极限带宽能力(可能会存在丢包)。
    TCP-RR(次/秒) 表示在 TCP 长链接中反复进行 Request/Response 操作的交易吞吐量,能反映 TCP 不丢包网络转发能力。

    操作步骤

    准备测试环境

    1. 准备3台测试机器,请参见 自定义配置 Linux 云服务器 购买测试机器。本文测试机器使用 CentOS 8.2 操作系统。
    2. 依次登录测试机器,并执行以下命令安装 netperf 工具。如何登录云服务器,请参见 使用标准登录方式登录 Linux 实例(推荐)
      yum install -y sysstat wget tar automake make gcc 
      
      wget -O netperf-2.7.0.tar.gz -c  https://codeload.github.com/HewlettPackard/netperf/tar.gz/netperf-2.7.0
      
      tar zxf netperf-2.7.0.tar.gz
      
      cd netperf-netperf-2.7.0
      
      ./autogen.sh && ./configure && make && make install
      

    测试发包性能

    1. 分别在机器中执行以下命令,停止残余的 netperf 和 netserver 进程。
      pkill netserver && pkill netperf
      
    2. 将其中的机器 a 作为客户端,机器 b 和机器 c 作为服务端。在服务端中执行以下命令,运行 netserver。
      netserver
      
      • 若返回结果如下图所示,则说明仍存在其他 netserver 进程。请执行 步骤1 中的命令,停止该进程。
      • 若返回结果如下图所示,则说明已成功运行 netserver,请继续下一步操作。
    3. 在客户端中执行 测试场景 中提供的命令,不断增减 netperf 进程,直到客户端发包性能不再增加。
      说明:

      需重复执行命令,且 server ip 需使用不同的服务端 IP。若一个进程无法达到最大性能,可执行 测试辅助脚本 批量发起进程。

    4. 在客户端执行以下命令,观察客户端发包性能变化,取最大值。
      sar -n DEV 1
      
      根据所得结果,参考 性能指标 进行分析,即可测出云服务器高吞吐网络性能。

    测试收包性能

    1. 分别在机器中执行以下命令,停止残余的 netperf 和 netserver 进程。
      pkill netserver && pkill netperf
      
    2. 将其中的机器 a 作为服务端,机器 b 和机器 c 作为客户端。在服务端中执行以下命令,运行 netserver。
      netserver
      
      • 若返回结果如下图所示,则说明仍存在其他 netserver 进程。请执行 步骤1 中的命令,停止该进程。
      • 若返回结果如下图所示,则说明已成功运行 netserver,请继续下一步操作。
    3. 在客户端中执行 测试场景 中提供的命令,不断增减 netperf 进程,直到客户端发包性能不再增加。
      说明:

      需重复执行命令,客户端各自发起 netperf。若一个进程无法达到最大性能,可执行 测试辅助脚本 批量发起进程。

    4. 在服务端执行以下命令,观察服务端收包性能变化,取最大值。
      sar -n DEV 1
      
      根据所得结果,参考 性能指标 进行分析,即可测出云服务器高吞吐网络性能。

    附录

    测试辅助脚本

    执行该脚本,可快速发起多个 netperf 进程。

    #!/bin/bash
    count=$1
    for ((i=1;i<=count;i++))
    do
       echo "Instance:$i-------"
       # 下方命令可以替换为测试场景表格中的命令
       # -H 后填写服务器 IP 地址;
       # -l 后为测试时间,为了防止 netperf 提前结束,因此时间设为 10000;
       netperf -t UDP_STREAM -H <server ip> -l 10000 -- -m 64 -R 1 &
    done
    
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