1.目的

在互联网中，我们会向网络运营商申请指定额度的带宽。实际传输时，由于网络QoS达不到要求，实际的传输带宽可能达不到标称值。本次测试在局域网环境中使用模拟工具模拟不同QoS下的网络条件，得出不同QoS网络下传输带宽

2.网络QoS指标

网络的QoS通常用以下指标衡量：

丢包率：由于网络拥塞，传输错误等造成的数据包丢失概率
延时：数据包发送到对端再返回到发送端的时长
延时抖动：衡量延时变化的程度

本次测试值模拟丢包率和延时与传输带宽的关系。

注:本文中的丢包率指的是在传输速率小于最大传输带宽时的丢包率。

3.测试方案

本次测试分两个阶段进行：

在丢包率为0的情况下，测试不同延时下的传输速率；
调整丢包率与延时，测试不同延时与丢包率组合下的传输速率。

4.测试环境

测试使用两位服务器：

Server A：10.10.168.151

Server B：10.10.168.153

两台Server之间通过千兆以太网连接（带宽为1000Mbps）；

两台服务器上部署iperf，用于向网络加流量，并统计传输速率；其中Server A上运行iperf server端（iperf -s），Server B上运行iperf client端（iperf -c 10.10.168.151 -t 100000 -i2）。数据流量方向是：server B → server A。iperf client端启动1分钟，统计1分钟内的平均传输速率作为一次测试的结果。

在Server B上，使用tc 模拟不同QoS的网络环境。tc 可以在server的出口方向模拟延时和丢包的情况：

添加延时：tc qdisc add dev enp0s25 root netem delay 50ms

添加丢包：tc qdisc add dev enp0s25 root netem loss 3%

添加延时与丢包：tc qdisc add dev enp0s25 root netem delay 50ms loss 3%

清空规则：tc qdisc del dev enp0s25 root

查看规则：tc qdisc ls dev enp0s25

5.测试结果

5.1. 延时与传输速率的关系

丢包设置为0，延时从1ms 变化到 5000ms，测试每一个延时下的传输速率。下表为测试结果：

延时(ms)	1	10	20	30	40	50	100	150	200	250	300	350	400	500	600	800	1000	1500	2000	3000	4000	5000
传输速度（Mbps）	854	854	808	730	552	446	226	144	110	86	70	59	51	40	30	22	18.4	12	10	6	2	0.2

延时在4000ms以内时，传输速率能在1Mbps以上。当延时到达5000ms时，传输速率下降到200kbps。延时越大，达到稳定传输速率的时间越长。

注意：以上测试是在iperf采用默认的window size测试的结果；window size会影响到max cwnd和max rwnd，在延时比较大的时候，max wnd = MIN(max cwnd, max rwnd)决定了最终的传输速度；rate = max wnd/rtt；从测试的结果看，max cwnd比较小，这个值决定的传输速度；以300ms延时的测试点为例，通过-w参数增加发送端window size，传输速率可以提升到83Mbps，此时max rwnd决定了传输速度，此时，再通过-w参数增加接收端window size，传输速率可以到达450Mbps

5.2. 延时、丢表率与传输速率的关系

丢表率从1%-10%变化，延时从10ms变化到1000ms，测试每一个组合下的传输速率。当延时/丢包率增大时，传输速率会下降，当传输速率低于500kbps时，不再继续增大延时/丢包率。下表为测试结果：

传输码率（kbps）		延时(ms)
传输码率（kbps）		50	100	200	300	400	500	600	800	1000
丢包率	1%	2810	1500	1130	816	904	863	848	714	355
	2%	1670	1000	693	535	504	440
	3%	1480	737	479	526	341
	4%	1240	585	411	317	305
	5%	1070	565	432	273
	10%	532	318		96.5

通过上表可以绘制丢包/延时与传输速率的曲面图：

X轴：延时（ms）

Y轴：丢包率

Z轴：传输速率（kbps）

通过曲面图，可以找到传输速率要达到500kbps/1000kbps时，延时与丢包率需要满足的条件

以上测试是单个客户端测试的结果。在Server B上启动多个客户端同时进行测试，只要总的传输速率不超过最大带宽限制，每个客户端的速率与单个客户端测试的结果相同。

来源：CSDN

作者：liang_程

链接：https://blog.csdn.net/qq_31213433/article/details/85715897

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网络传输

linux 网络延时、丢包与传输带宽关系测试