正点原子lwIP学习笔记—

正点原子lwIP学习笔记——Jperf测试网速

news2024/11/20 13:30:03

1. Jperf与iperf简介

iperf是命令行形式的网络性能测试工具；而Jperf就是在iperf的基础上进行UI开发，搭建了界面的图形化网络性能测试工具。

是用来测试TCP/UDP的带宽、延迟抖动和数据包丢失等功能！

iperf命令行

iperf -c server -ip -p server-port -i 1 -t 10 -w 20K

可通过以上命令行来进行测试；

-c后跟客户端的模式、-ip就是IP地址、-p后跟端口号、-i时贷款间隔、-t就是测试时长、iw是带宽间隔。

Jperf图形界面
第一行的iperf command就是根据下面的图形化选择，通过设定的参数自动生成的iperf命令。

服务端设置
(1) Listen Port 监听端口；
(2) client limit: 客户端限制，仅允许指定客户端连接；
(3) Num Connections ：最大允许连接的数量，为 0 不限制；
客户端设置：
(1) Server address 表示服务器地址；
(2) Port 表示端口；
(3) Parallel Streams 表示并发流；
应用层设置：
(1) Enable Compatibilitu Mode 兼容旧版本（当 server 端和 client 端版本不一样时使用）；
(2) Transmit 设置测试模式：传输字节总量大小 10Bytes 或者按传输时间总长度10秒；
(3) Dual 复选框勾上表示同时进行双向传输测试；
(4) Trade 复选框勾上表示单独进行双向传输测试，先测 c 到 s 的带宽；
(5) Representative File 表示指定需要传输的文件；
(6) Print MSS 表示显示 tcp 最大 mtu 值；
传输层设置：
(1) TCP 协议设置缓冲区大小；
(2) TCP 协议指定 TCP 窗口大小；
(3) TCP 协议设定 TCP 数据包的最大 mtu 值；
(4) TCP 协议设定 TCP 不延时；
(5) UDP 协议设置 UDP 最大带宽；
(6) UDP 协议设置 UDP 缓冲区；
(7) UDP 协议 UDP 包封装大小：默认1470byte；
IP层设置：
(1) TTL 表示指定 ttl 值；
(2) Type of Service 表示服务类型（ Type of Service ToS ），大小范围从 0x10 ( 最小延迟 )
到 0x2 ( 最少费用 )在使用 802.11e 来控制服务质量的 WLAN 中， ToS 是映射在 Wi Fi
多媒体 (WMM)存取范畴的。

2. lwIP如何提高网络传输速率

虽然LAN8720A和YT8512C（正点原子开发板的PHY芯片）都是支持10M/100MBits/s的传输速率，但是网速必然受限于硬件。

影响因素举例
如果内存和收发缓冲取能大一些，那么显然一次能接受到的数据更多，缓冲的数据也更多；TCP的滑动窗口越大，那么能处理的数据越多，传输速度也会越快；再例如控制块、监听和排队队列越大，也会是的缓冲空间变大，提高传输速度；最后再比如DMA描述符，其就是一个缓冲区，也会影响速率。

3. lwIP网络测速

lwIP是提供网络测速的代码的，其再lwiperf.c中；

官方是直接给出了使用的示例的，我们自己使用的时候，直接比对examples文件夹下的lwiperf文件夹中的官方代码示例，就可以直接使用了。

在lwip_demo中，可以直接调用lwiperf_start_tcp_server__default这个函数来完成网速的测试，传入的参数有两个，一个是lwiperf_report，一个是NULL；

static void lwiperf_report(void *arg,
enum lwiperf_report_type report_type,
const ip_addr_t *local_addr,
u16_t local_port,
const ip_addr_t *remote_addr,
u16_t remote_port,
u32_t bytes_transferred,
u32_t ms_duration,
u32_t bandwidth_kbitpsec)

可以通过直接printflwiperf_report之中的参数信息来完成测试，可以测试的参数有：动态IP地址、本地端口号、远程IP地址、远程端口号、转换速度、持续时间还有带宽。

4. lwIP配置提高传输速率

首先要找到lwipopts.h文件，这个文件完成了一些配置，可以通过改变这些配置来提升网络传输速率。

例如MEM_SIZE就是内存堆的大小，可以配置大一点来提速；改变MEMP_NUM_PBUF来增加内存堆的数量以提高传输速率；增加MEMP_NUM_UDP_PCB和MEMP_NUM_TCP_PCB来增加UDP（TCP）的控制块数量也可以提速；提高MEMP_NUM_TCP_PCB_LISTEN增加监听控制块的数量，或者MEMP_NUM_TCP_SEG增加同时排队的TCP数量段，也可以提速；

修改内存池也可以提速：比如增加PBUF_POOL_SIZE来增加内存池中每个内存块的大小，或者增加PBUF_POOL_BUFSIZE来增加pbuf池中每个pbuf的大小，均可以提速；

修改TCP最大段同样可以影响网速：增加TCP_MSS来增加TCP的最大段（也就是TCP的最大分片，在传输层分包）也会提升网速；

修改TCP的相关参数，比如发送缓冲区的大小TCP_SND_BUF，发送的队列TCP_SND_QUEUELEN以及窗口大小TCP_WND，这几个变量变大也会提升网速。

再比如再ethernet.c中，可以修改DMA的大小来提升网速。

在实验代码中就可以通过修改以上值，配合Jperf的界面来进行网速测试。