linux下开发板网络速度测试记录

    由于做的项目对于网络和USB的读写速度有很高的要求，因此新拿回来的板子要测试网络和usb的最佳传输速度。要考虑不少因素，先把我能想到的记录下来。

    测试的环境是开发板和ubuntu虚拟机。虚拟机通过桥接和开发板处于同一局域网内，开发板是linux操作系统。

    网络传输的测试肯定要传输文件过去，这里要传输的文件不能从存储器上读取，因为要排除存储器读写的影响，这就需要建立一个大文件但是不需要读写存储器，我使用了 如下命令：

dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=0 seek=1000

    此时创建的文件在文件系统中的显示大小为1000MB，但是并不实际占用block，因此创建速度与内存速度相当,seek的作用是跳过输出文件中指定大小的部分，这就达到了创建大文件，但是并不实际写入的目的。当然，因为不实际写入硬盘，所以你在容量只有10G的硬盘上创建100G的此类文件都是可以的。

    文件传输自然要用到socket通信的知识了，这方面的知识请大家查阅关于socket的相关资料。这里要说的是send和rev函数。有关这两个函数的介绍请移步：http://www.cnblogs.com/keepsimple/archive/2013/04/28/3049138.html

这里这段话对我来说很重要

linux下可用sysctl -a | grep net.ipv4.tcp_wmem查看系统默认的发送缓存大小:

net.ipv4.tcp_wmem = 4096 16384 81920

这有三个值,

第一个值是socket的发送缓存区分配的最少字节数,

第二个值是默认值(该值会被net.core.wmem_default覆盖),缓存区在系统负载不重的情况下可以增长到这个值,

第三个值是发送缓存区空间的最大字节数(该值会被net.core.wmem_max覆盖).

根据实际测试,如果手工更改了net.ipv4.tcp_wmem的值,则会按更改的值来运行,否则在默认情况下,协议栈通常是按net.core.wmem_default和net.core.wmem_max的值来分配内存的.

举例来说，这是我开发板上的 执行

也就是说 这里发送默认缓存不是16384（16KB）而是160KB 。

    理解了socket缓存后，这样我每次发送的文件片段只要不超过160kb就都可以发送。这就是用户每次发送文件片段的最大大小，我们要测试的就是每次从开发板或者从pc发送给开发板时，用户选取多大的片段传送速度是最快的。这里用户的缓存通过设置一个较大的数组每次从大文件中读取相应大小的片段发送或者接收即可。下面是linux下服务器和客户端的源码

sever.c

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// file_server.c -- socket文件传输服务器端示例代码
// /////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include<netinet/in.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<time.h>
#define HELLO_WORLD_SERVER_PORT    6666
#define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE     20
//#define BUFFER_SIZE                1024
#define FILE_NAME_MAX_SIZE         512

int main(int argc, char **argv)
{
    // set socket's address information
    // 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器internet的地址和端口
    struct sockaddr_in   server_addr;
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);

    // create a stream socket
    // 创建用于internet的流协议(TCP)socket，用server_socket代表服务器向客户端提供服务的接口
    int server_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_socket < 0)
    {
        printf("Create Socket Failed!\n");
        exit(1);
    }

    // 把socket和socket地址结构绑定
    if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)))
    {
        printf("Server Bind Port: %d Failed!\n", HELLO_WORLD_SERVER_PORT);
        exit(1);
    }

    // server_socket用于监听
    if (listen(server_socket, LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE))
    {
        printf("Server Listen Failed!\n");
        exit(1);
    }

    // 服务器端一直运行用以持续为客户端提供服务
    while(1)
    {
        // 定义客户端的socket地址结构client_addr，当收到来自客户端的请求后，调用accept
        // 接受此请求，同时将client端的地址和端口等信息写入client_addr中
        struct sockaddr_in client_addr;
        socklen_t          length = sizeof(client_addr);

        // 接受一个从client端到达server端的连接请求,将客户端的信息保存在client_addr中
        // 如果没有连接请求，则一直等待直到有连接请求为止，这是accept函数的特性，可以
        // 用select()来实现超时检测
        // accpet返回一个新的socket,这个socket用来与此次连接到server的client进行通信
        // 这里的new_server_socket代表了这个通信通道
        int new_server_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, &length);
        if (new_server_socket < 0)
        {
            printf("Server Accept Failed!\n");
            break;
        }

        char buffer[100000];
        bzero(buffer, sizeof(buffer));
        //length = recv(new_server_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0);
        //if (length < 0)
       // {
        //    printf("Server Recieve Data Failed!\n");
         //   break;
       // }

        //char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE + 1];
       // bzero(file_name, sizeof(file_name));
       // strncpy(file_name, buffer,
       //         strlen(buffer) > FILE_NAME_MAX_SIZE ? FILE_NAME_MAX_SIZE : strlen(buffer));
        int  BUFFER_SIZE,i=0 ;
        printf("please input the send size ...") ;
        scanf("%d",&BUFFER_SIZE) ;
        char count[10];
        printf("input the file size :/M") ;
        scanf("%s",count) ;

        char file_name[100]="dd if=/dev/zero of=./test bs=1M count=0 seek=";
        strcat(file_name,count);
        //printf("%s\n",file_name) ;
        system(file_name);//execute the shell command
        //printf("hello\n") ;
        FILE *fp = fopen("./test", "r");
        if (fp == NULL)
        {
            printf("File:\t%s Not Found!\n", file_name);
        }
        else
        {
            bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
            int file_block_length = 0;
            clock_t start, finish;
            double duration;
            start = clock();
            while( (file_block_length = fread(buffer, sizeof(char), BUFFER_SIZE, fp)) > 0)
            {
                //printf("file_block_length = %d time %d\n", file_block_length,i++);

                // 发送buffer中的字符串到new_server_socket,实际上就是发送给客户端
                if (send(new_server_socket, buffer, file_block_length, 0) < 0)
                {
                    printf("Send File:\t%s Failed!\n", file_name);
                    break;
                }

                bzero(buffer, sizeof(buffer));
            }
            finish = clock();
            duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;
            printf("send time %lf\n",duration) ;
            fclose(fp);
            printf("File:\t%s Transfer Finished!\n", file_name);
        }

        //close(new_server_socket);
        close(new_server_socket) ;
        //shutdown(new_server_socket) ;
    }

    close(server_socket);

    return 0;
}

client.c

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// file_server.c -- socket文件传输服务器端示例代码
// /////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include<netinet/in.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<time.h>
#define HELLO_WORLD_SERVER_PORT    6666
#define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE     20
//#define BUFFER_SIZE                1024
#define FILE_NAME_MAX_SIZE         512

int main(int argc, char **argv)
{
    // set socket's address information
    // 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器internet的地址和端口
    struct sockaddr_in   server_addr;
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);

    // create a stream socket
    // 创建用于internet的流协议(TCP)socket，用server_socket代表服务器向客户端提供服务的接口
    int server_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_socket < 0)
    {
        printf("Create Socket Failed!\n");
        exit(1);
    }

    // 把socket和socket地址结构绑定
    if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)))
    {
        printf("Server Bind Port: %d Failed!\n", HELLO_WORLD_SERVER_PORT);
        exit(1);
    }

    // server_socket用于监听
    if (listen(server_socket, LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE))
    {
        printf("Server Listen Failed!\n");
        exit(1);
    }

    // 服务器端一直运行用以持续为客户端提供服务
    while(1)
    {
        // 定义客户端的socket地址结构client_addr，当收到来自客户端的请求后，调用accept
        // 接受此请求，同时将client端的地址和端口等信息写入client_addr中
        struct sockaddr_in client_addr;
        socklen_t          length = sizeof(client_addr);

        // 接受一个从client端到达server端的连接请求,将客户端的信息保存在client_addr中
        // 如果没有连接请求，则一直等待直到有连接请求为止，这是accept函数的特性，可以
        // 用select()来实现超时检测
        // accpet返回一个新的socket,这个socket用来与此次连接到server的client进行通信
        // 这里的new_server_socket代表了这个通信通道
        int new_server_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, &length);
        if (new_server_socket < 0)
        {
            printf("Server Accept Failed!\n");
            break;
        }

        char buffer[100000];
        bzero(buffer, sizeof(buffer));
        //length = recv(new_server_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0);
        //if (length < 0)
       // {
        //    printf("Server Recieve Data Failed!\n");
         //   break;
       // }

        //char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE + 1];
       // bzero(file_name, sizeof(file_name));
       // strncpy(file_name, buffer,
       //         strlen(buffer) > FILE_NAME_MAX_SIZE ? FILE_NAME_MAX_SIZE : strlen(buffer));
        int  BUFFER_SIZE,i=0 ;
        printf("please input the send size ...") ;
        scanf("%d",&BUFFER_SIZE) ;
        char count[10];
        printf("input the file size :/M") ;
        scanf("%s",count) ;

        char file_name[100]="dd if=/dev/zero of=./test bs=1M count=0 seek=";
        strcat(file_name,count);
        //printf("%s\n",file_name) ;
        system(file_name);//execute the shell command
        //printf("hello\n") ;
        FILE *fp = fopen("./test", "r");
        if (fp == NULL)
        {
            printf("File:\t%s Not Found!\n", file_name);
        }
        else
        {
            bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
            int file_block_length = 0;
            clock_t start, finish;
            double duration;
            start = clock();
            while( (file_block_length = fread(buffer, sizeof(char), BUFFER_SIZE, fp)) > 0)
            {
                //printf("file_block_length = %d time %d\n", file_block_length,i++);

                // 发送buffer中的字符串到new_server_socket,实际上就是发送给客户端
                if (send(new_server_socket, buffer, file_block_length, 0) < 0)
                {
                    printf("Send File:\t%s Failed!\n", file_name);
                    break;
                }

                bzero(buffer, sizeof(buffer));
            }
            finish = clock();
            duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;
            printf("send time %lf\n",duration) ;
            fclose(fp);
            printf("File:\t%s Transfer Finished!\n", file_name);
        }

        //close(new_server_socket);
        close(new_server_socket) ;
        //shutdown(new_server_socket) ;
    }

    close(server_socket);

    return 0;
}

    将文件编译完成，服务端执行服务端程序，客户端执行 后边加上 服务器的ip地址。然后就会提示输入用户要求的发送缓存和接受缓存。填入接可，一般是1K的整数倍，不要超过160K。然后即可计算出每次传输接收和发送用时，用作比较。

    这两个文件基本实现了linux平台下，网络测试的要求。还有很多不足之处，以后再做修改。

    参考资料：

http://blog.csdn.net/herecles/article/details/8146017

http://blog.sina.com.cn/s/blog_858820890100sfpx.html

http://www.cnblogs.com/pang1567/p/3562029.html