Иван Башлаков
16.09.2020
492

Использование утилиты iPerf для VoIP-тестирования

Утилита iPerf знакома многим сетевым администраторам, как инструмент для тестирования реальной пропускной способности сетевых каналов и траблшутинга проблем на уровне сети. Это простая и эффективная программа, бесплатная и кроссплатформенная. Она удобна и проста в освоении. В данной статье мы рассмотрим применение iPref,как средства для поиска проблем в сетевой инфраструктуре, как основы VoIP-сети, и разберем примеры […]

Утилита iPerf знакома многим сетевым администраторам, как инструмент для тестирования реальной пропускной способности сетевых каналов и траблшутинга проблем на уровне сети. Это простая и эффективная программа, бесплатная и кроссплатформенная. Она удобна и проста в освоении. В данной статье мы рассмотрим применение iPref,как средства для поиска проблем в сетевой инфраструктуре, как основы VoIP-сети, и разберем примеры тестов, для обнаружения возможных проблем, проявляющихся при работе с VoIP-трафиком. Мы не будем рассматривать базовый функционал данной утилиты, так как  материал по данной теме уже приводился в этой статье на нашем сайте.

Установка и особенности

iPref изначально был спроектирован, как инструмент для измерения максимально достижимой полосы пропускания в IP-сетях между хостами. Среди его возможностей работа с протоколами TCP, UDP, SCTP (в iPref3), поддержка IPv4 и IPv6. 

Приложение использует модель клиент-сервер, таким образом тестирование линка происходит с обеих сторон: клиент генерирует трафик, сервер принимает его, обрабатывает и предоставляет статистику пользователю. На основании статистики можно делать выводы о пропускной способности линка, сетевом джиттере, потерях при доставке пакетов.

Возможности тестирования и управления потоком, предоставляемые iPref, весьма широки: вы можете создавать одно-/двунаправленный либо обратнонаправленный поток, переопределять клиентов и сервер, тестировать линк между несколькими клиентами и сервером, динамически менять адреса серверов.Параметры потока могут принимать различные типы протоколов, маршрутизацию по портам, битрейт, максимальные значения полосы, используемую задержку, время проведения теста и т.д. Существует также список публичных серверов Ipref, которые можно использовать для тестирования внешних линков. Этот список можно найти на сайте проекта.

Существует две ветки проекта iPerf: собственно iPerf и iPerf3. Они имеют различную кодовую базу и не совместимы между собой (клиенты iPerf не смогут работать с серверами iPerf3 и наоборот). В рамках данной статьи мы будем работать с версией iPerf3, как актуальной. Среди функций, поддерживаемых веткой iPerf3 отметим следующие:

  • использование SCTP вместо TCP;
  • обратный режим — сервер генерирует трафик, а клиент обрабатывает;
  • динамическая смена сервера;
  • возможность указать клиентский порт;
  • использование только IPv4/v6;
  • тегирование IPv6-трафика;
  • вывод отладочной информации.

Ipref доступен для всех десктопных платформ, также существует официальное мобильное приложение для Android и iOS.

Варианты применения iPerf в VoIP-телефонии

Нагрузочное тестирование сети

Предположим, что перед Вами возникла задача развернуть сервер VoIP-телефонии в офисе Вашей компании и ее удаленных филиалах. Вы хотите протестировать имеющуюся сетевую инфраструктуру под нагрузкой, дабы узнать, сможет ли она обеспечить стабильное качество обслуживания ваших абонентов при большом количестве звонков.

Для того чтобы обеспечить нагрузочное тестирование сети мы настроим iPerf на генерацию большого количества TCP-трафика, увеличив размер окна TCP до 32KB (по умолчанию размер окна 8KB) и зададим количество потоков равное 8 (имитация восьми одновременных звонков):

Со стороны сервера включим прослушивание на стандартном порту 5201:

iperf3 -s

Со стороны клиента:

iperf3 -c *server_ip* -P 8 -w 32768

где опция:

  • с — указывает, что данный хост является клиентом;
  • P определяет число потоков;
  • w указывает размер окна TCP в байтах.
Режим статистики нагрузочного тестирования пакетами TCP - VoxLink
Статистика нагрузочного тестирования пакетами TCP с увеличенным размером окна в 8 потоковом режиме

Следующий нагрузочный тест мы проведем, сгенерировав полосу UDP трафика 1Гбит/с одним потоком. Данный тест также позволит нам отследить количество потерь пакетов и сетевой джиттер.

 Со стороны клиента запускаем iPerf с параметрами:

iperf3 -c *server_ip* -u -b 1000M

где ключ:

  • с — указывает, что данный хост является клиентом;
  • u определяет протокол UDP;
  • b — максимальную полосу генерируемого трафика.
Статистика нагрузочного тестирования в 1Гбит - VoxLink
Статистика нагрузочного тестирования при отправке 1Гбит трафика

Эмуляция RTP-потока

Как известно, в технологии VoIP протокол SIP используется для лишь для установления сессий между устройствами, голосовые и видео данные передаются в RTP потоках. Отследить проблемы с потоком RTP, такие как, например, задержки при передаче голоса в результате некорректной настройки сетевого оборудования можно в том числе с помощью утилиты iPerf.

Проведем тест, симулирующий голосовой трафик по порту 5061:

Со стороны сервера:

iperf3 -s -p 5061

Со стороны клиента:

iperf3 -c *server_ip* -u -p 5061 -S 0xC0 -l 250

где опции:

  • с — указывает, что данный хост является клиентом;
  • u определяет протокол UDP;
  • p используемый порт 5061;
  • S определяет параметр DSCP/TOS (в формате Hex) — внутрисетевое тестирование;
  • l размер самой дейтаграммы.
Статистика тестирования при передаче трафика, как у RDP-потока
Статистика тестирования при передаче трафика, аналогичного RDP-потоку

Эмуляция голосового трафика

Теперь с помощью iPerf мы проведем тест сети, моделируя поток голосовых данных в таком же двунаправленном потоке, как это делает наиболее распространенный и часто используемый в VoIP-сетях кодек G.711. Параметры голосового потока можно рассчитать с помощью калькулятора полосы нагрузки: VoIP Bandwidth Calculator.

            Наш поток RTP будет использовать битрейт 64кб/с с частотой отправки 50 пакетов в секунду.

Со стороны сервера:

iperf3 -s -p 5061

iperf -c *server_ip* -u -l 300 -b 67000 -d -S 0xC0 -fk -i 5 -p 5061

где ключи:

  • с — указывает, что данный хост является клиентом;
  • u — определяет протокол UDP;
  • l — указывает размер дейтаграммы;
  • b — битрейт передачи данных;
  • d — использование двунаправленного потока;
  • S — определяет параметр DSCP/TOS (в формате Hex) — внутрисетевое тестирование;
  • i — интервал отправки дейтаграмм;
  • p — используемый порт.
Тестирование с эмуляцией передачи голосового трафика - VoxLink
Тестирование с эмуляцией передачи голосового трафика

Логирование в процессе тестирования

Начиная с версии 3.1 iPerf позволяет производить запись результатов тестирования в текстовый файл. Также в версии 3.0 введена поддержка вывода в формате JSON. Использование данных опций позволяет производить множественные тесты с отслеживанием операций на каждом этапе тестирования.

Со стороны сервера:

iperf3 -s -p 5061

Со стороны клиента:

iperf -c *server_ip* -u -l 300 -b 67000 -p 5061 -J --logfile trace.json

где:

  • с — указывает, что данный хост является клиентом;
  • u — определяет протокол UDP;
  • l — указывает размер дейтаграммы;
  • b — битрейт передачи данных;
  • J — определяет вывод в формате JSON;

— logfile — указывает файл для записи вывода.

Лог выполнения теста мы можем видеть в файле trace.json

Лог-файл iPerf
Лог-файл утилиты iPerf
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments

Остались вопросы?

Я - Першин Артём, менеджер компании Voxlink. Хотите уточнить детали или готовы оставить заявку? Укажите номер телефона, я перезвоню в течение 3-х секунд.

VoIP оборудование

ближайшие курсы

ближайшие Вебинары

ONLINE

10 доводов в пользу Asterisk

Распространяется бесплатно.

Asterisk – программное обеспечение с открытым исходным кодом, распространяется по лицензии GPL. Следовательно, установив один раз Asterisk вам не придется дополнительно платить за новых абонентов, подключение новых транков, расширение функционала и прочие лицензии. Это приближает стоимость владения станцией к нулю.

Безопасен в использовании.

Любое программное обеспечение может стать объектом интереса злоумышленников, в том числе телефонная станция. Однако, сам Asterisk, а также операционная система, на которой он работает, дают множество инструментов защиты от любых атак. При грамотной настройке безопасности у злоумышленников нет никаких шансов попасть на станцию.

Надежен в эксплуатации.

Время работы серверов некоторых наших клиентов исчисляется годами. Это значит, что Asterisk работает несколько лет, ему не требуются никакие перезагрузки или принудительные отключения. А еще это говорит о том, что в районе отличная ситуация с электроэнергией, но это уже не заслуга Asterisk.

Гибкий в настройке.

Зачастую возможности Asterisk ограничивает только фантазия пользователя. Ни один конструктор шаблонов не сравнится с Asterisk по гибкости настройки. Это позволяет решать с помощью Asterisk любые бизнес задачи, даже те, в которых выбор в его пользу не кажется изначально очевидным.

Имеет огромный функционал.

Во многом именно Asterisk показал какой должна быть современная телефонная станция. За многие годы развития функциональность Asterisk расширилась, а все основные возможности по-прежнему доступны бесплатно сразу после установки.

Интегрируется с любыми системами.

То, что Asterisk не умеет сам, он позволяет реализовать за счет интеграции. Это могут быть интеграции с коммерческими телефонными станциями, CRM, ERP системами, биллингом, сервисами колл-трекинга, колл-бэка и модулями статистики и аналитики.

Позволяет телефонизировать офис за считанные часы.

В нашей практике были проекты, реализованные за один рабочий день. Это значит, что утром к нам обращался клиент, а уже через несколько часов он пользовался новой IP-АТС. Безусловно, такая скорость редкость, ведь АТС – инструмент зарабатывания денег для многих компаний и спешка во внедрении не уместна. Но в случае острой необходимости Asterisk готов к быстрому старту.

Отличная масштабируемость.

Очень утомительно постоянно возвращаться к одному и тому же вопросу. Такое часто бывает в случае некачественного исполнения работ или выбора заведомо неподходящего бизнес-решения. С Asterisk точно не будет такой проблемы! Телефонная станция, построенная на Asterisk может быть масштабируема до немыслимых размеров. Главное – правильно подобрать оборудование.

Повышает управляемость бизнеса.

Asterisk дает не просто набор полезных функций, он повышает управляемость организации, качества и комфортности управления, а также увеличивает прозрачность бизнеса для руководства. Достичь этого можно, например, за счет автоматизации отчетов, подключения бота в Telegram, санкционированного доступа к станции из любой точки мира.

Снижает расходы на связь.

Связь между внутренними абонентами IP-АТС бесплатна всегда, независимо от их географического расположения. Также к Asterisk можно подключить любых операторов телефонии, в том числе GSM сим-карты и настроить маршрутизацию вызовов по наиболее выгодному тарифу. Всё это позволяет экономить с первых минут пользования станцией.