linux获取带宽、cpu占用率、能耗

带宽

iperf

1. 安装

• windows端

Windows分为32位和64位的，对应自己的系统版本下载，下载解压完成之后，将解压得到的文件复制到%systemroot%目录下，就能够直接使用了。

Windows的%systemroot%目录是C:\Windows\System32

不管是使用CMD还是Powershell，都必须要以管理员身份运行，否则无法正常使用

• linux端
  sudo apt-get install iperf3

1. 测试时记得关闭防火墙或者自行配置防火墙规则，为了快速测试，这里就直接关闭防火墙

systemctl stop firewalld

1. 安装完iperf后，在Server端执行

iperf3   -s -i 1 -f  m
		-s表示server，-i表示显示时间间隔，-f表示显示格式化的单位

1. 在Client端执行如下命令

   iperf3 -c 10.241.18.1 -i 1 -t 30 -f m
    -c表示客户端，后面接server的地址，-t代表运行的时间

   通用参数：

• -p, —port #，Server 端监听、Client 端连接的端口号；
• -f, —format [kmgKMG]，报告中所用的数据单位，Kbits, Mbits, KBytes, Mbytes；
• -i, —interval #，每次报告的间隔，单位为秒；
• -F, —file name，测试所用文件的文件名。如果使用在 Client 端，发送该文件用作测试；如果使用在

  Server 端，则是将数据写入该文件，而不是丢弃；

• -A, —affinity n/n,m，设置 CPU 亲和力；
• -B, —bind ，绑定指定的网卡接口；
• -V, —verbose，运行时输出更多细节；
• -J, —json，运行时以 JSON 格式输出结果；

—logfile f，输出到文件；

• -d, —debug，以 debug 模式输出结果；
• -v, —version，显示版本信息并退出；
• -h, —help，显示帮助信息并退出。

  Server 端参数：

• -s, —server，以 Server 模式运行；
• -D, —daemon，在后台以守护进程运行；
• -I, —pidfile file，指定 pid 文件；
• -1, —one- -off，只接受 1 次来自 Client 端的测试，然后退出。

  Client 端参数

• -c, —client ，以 Client 模式运行，并指定 Server 端的地址；
• -u, —udp，以 UDP 协议进行测试；
• -b, —bandwidth #[KMG][/#]，限制测试带宽。UDP 默认为 1Mbit/秒，TCP 默认无限制；
• -t, —time #，以时间为测试结束条件进行测试，默认为 10 秒；
• -n, —bytes #[KMG]，以数据传输大小为测试结束条件进行测试；
• -k, —blockcount #[KMG]，以传输数据包数量为测试结束条件进行测试；
• -l, —len #[KMG]，读写缓冲区的长度，TCP 默认为 128K，UDP 默认为 8K

—cport ，指定 Client 端运行所使用的 TCP 或 UDP 端口，默认为临时端口；

• -P, —parallel #，测试数据流并发数量；
• -R, —reverse，反向模式运行（Server 端发送，Client 端接收）；
• -w, —window #[KMG]，设置套接字缓冲区大小，TCP 模式下为窗口大小；
• -C, —congestion ，设置 TCP 拥塞控制算法（仅支持 Linux 和 FreeBSD ）；
• -M, —set- -mss #，设置 TCP/SCTP 最大分段长度（MSS，MTU 减 40 字节）；
• -N, —no- -delay，设置 TCP/SCTP no delay，屏蔽 Nagle 算法；
• -4, —version4，仅使用 IPv4；
• -6, —version6，仅使用 IPv6；
• -S, —tos N，设置 IP 服务类型（TOS，Type Of Service）；
• -L, —flowlabel N，设置 IPv6 流标签（仅支持 Linux）；
• -Z, —zerocopy，使用 “zero copy”（零拷贝）方法发送数据；
• -O, —omit N，忽略前 n 秒的测试；
• -T, —title str，设置每行测试结果的前缀；

—get- -server- -output，从 Server 端获取测试结果；

—udp- -counters- -64bit，在 UDP 测试包中使用 64 位计数器（防止计数器溢出）。

speedtest-cli

sudo apt-get install speedtest-cli

speedtest-cli

Retrieving speedtest.net configuration...
Testing from China Telecom (117.28.251.190)...
Retrieving speedtest.net server list...
Selecting best server based on ping...
Hosted by China Unicom ZheJiang 5G (Hangzhou) [673.79 km]: 41.103 ms
Testing download speed................................................................................
Download: 187.88 Mbit/s
Testing upload speed......................................................................................................
Upload: 4.07 Mbit/s

这个好像只能测网速。

nload

查看网卡，网络情况
sudo apt-get install nload

nload eth0
Incoming:





                                                       Curr: 14.38 kBit/s
                                                       Avg: 12.72 kBit/s
                                                       Min: 4.41 kBit/s
                                                       Max: 20.84 kBit/s
                                                       Ttl: 2.42 GByte
Outgoing:





                                                       Curr: 15.02 kBit/s
                                                       Avg: 16.90 kBit/s
                                                       Min: 7.54 kBit/s
                                                       Max: 55.80 kBit/s
                                                       Ttl: 730.93 MByte

Incoming也就是进入网卡的流量，Outgoing，也就是从这块网卡出去的流量，每一部分都有下面几个。

– Curr：当前流量
– Avg：平均流量
– Min：最小流量
– Max：最大流量
– Ttl：总流量

nload –help

-a：这个好像是全部数据的刷新时间周期，单位是秒，默认是300.

-i：进入网卡的流量图的显示比例最大值设置，默认10240 kBit/s.

-m：不显示流量图，只显示统计数据。

-o：出去网卡的流量图的显示比例最大值设置，默认10240 kBit/s.

-t：显示数据的刷新时间间隔，单位是毫秒，默认500。

-u：设置右边Curr、Avg、Min、Max的数据单位，默认是自动变的.注意大小写单位不同！

h|b|k|m|g    h: auto, b: Bit/s, k: kBit/s, m: MBit/s etc.

H|B|K|M|G    H: auto, B: Byte/s, K: kByte/s, M: MByte/s etc.

-U：设置右边Ttl的数据单位，默认是自动变的.注意大小写单位不同（与-u相同）！

Devices：自定义监控的网卡，默认是全部监控的，使用左右键切换。

如只监控eth0命令： nload eth0

nethogs

sudo apt-get install nethogs

sudo nethogs

总结

• 局域网 iperf
• 外网 speedtest-cli
• 流量统计 nload iftop

iperf3 python

1. 服务端

   import iperf3
   def iperfserver():
       server = iperf3.Server()
       result = server.run()
       result.remote_host
       print(result)
   iperfserver(received_Mbps)

2. 客户端

   import iperf3
   
   
   def iperfclient():
       client = iperf3.Client()
       client.duration = 1
       client.server_hostname = '127.0.0.1'
       client.port = 5201
       result = client.run()
       result.sent_Mbps
   iperfclient()

   tips:预先pip install iperf3和sudo apt-get install iperf

输出结果

# Bits are measured in 10**3 terms
# Bytes are measured in 2**10 terms
# kbps = Kilobits per second
# Mbps = Megabits per second
# kB_s = kiloBytes per second
# MB_s = MegaBytes per second

self.sent_kbps = self.sent_bps / 1000
self.sent_Mbps = self.sent_kbps / 1000
self.sent_kB_s = self.sent_bps / (8 * 1024)
self.sent_MB_s = self.sent_kB_s / 1024

self.received_kbps = self.received_bps / 1000
self.received_Mbps = self.received_kbps / 1000
self.received_kB_s = self.received_bps / (8 * 1024)
self.received_MB_s = self.received_kB_s / 1024

看一眼源码，然后就拿到了输出数据

1. bandwidth 目标带宽（以位/秒为单位）
2. blksize 测试 blksize。
3. duration 测试持续时间（以秒为单位）。

看了一下最小测试时间为1s,有点长。

iperf2

tcp:
iperf -s -p 5001
iperf -c localhost -p 5001 -R -t 0.1 -f s
udp:
iperf -s -p 5001 -u
iperf -c localhost -p 5001 -R -t 0.1 -f s -u -b 10000m

• -R 双向测试
• iperf3中则不区分两者区别。
  udp时发现传输带宽只有1.05Mbits/sec

1.05Mbits/sec远低于TCP测试中观察到的值，它也远远低于1GB 的最大出站贷款上限，这是因为默认情况下，iperf讲UDP客户端的贷款限制为每秒1Mbit。

可以用-b标志更改此值，讲数字替换为要测试的最大带宽速率。如果需要测试网络速度，可以将数字设置为高于网络提供商提供的最大带宽上线：

iperf -c 198.51.100.5 -u -b 1000m
这将告诉客户端我们希望尽可能达到每秒1000Mbits的最大值，该-b标志仅在使用UDP连接时有效，因为iperf未在TCP客户端上设置带宽限制。

import os
tmp = os.popen('iperf3 -c localhost -R  -t 0.1 -f s').readlines()
print(tmp[6].split(" ")[12])

输出

110M/bits

tips 后台运行

iperf3 -s -D
# 注意D一定要大写

默认情况下我们进行测试，都是客户端发送数据，服务器端接收数据，这种情况下相当于只对上行带宽进行了测试，如果我们需要检测下行带宽，只需要使用-R命令，即可变为客户端接收，服务器端发送。

参考：

https://iperf.fr/iperf-doc.php

https://github.com/thiezn/iperf3-python

cpu\内存\网络\进程信息

psutil

在Python中获取系统信息的另一个好办法是使用psutil这个第三方模块。顾名思义，psutil = process and system utilities，它不仅可以通过一两行代码实现系统监控，还可以跨平台使用，支持Linux／UNIX／OSX／Windows等，是系统管理员和运维小伙伴不可或缺的必备模块。

安装

pip install psutil

cpu信息

使用: psutil.cpu_percent(interval=0.1, percpu=False)

• percpu True 的每个核的使用率、 False 平均使用率
• interval 好像是s，0.1是最小值

  psutil.cpu_times() #统计CPU的用户／系统／空闲时间：
  psutil.cpu_count() # CPU逻辑数量
  psutil.cpu_count(logical=False) # CPU物理核心

  内存信息

  psutil.virtual_memory()
  psutil.swap_memory()
  svmem(total=8589934592, available=2866520064, percent=66.6, used=7201386496, free=216178688, active=3342192640, inactive=2650341376, wired=1208852480)

  磁盘信息

  psutil.disk_partitions() # 磁盘分区信息
  psutil.disk_usage('/') # 磁盘使用情况
  psutil.disk_io_counters() # 磁盘IO

  网络信息

  psutil.net_io_counters() # 获取网络读写字节／包的个数
  psutil.net_if_addrs() # 获取网络接口信息
  psutil.net_if_stats() # 获取网络接口状态

  进程信息

  psutil.pids() # 所有进程ID
  p = psutil.Process(3776) # 获取指定进程ID=3776，其实就是当前Python交互环境
  p.name() # 进程名称
  p.exe() # 进程exe路径
  p.cwd() # 进程工作目录
  p.cmdline() # 进程启动的命令行
  p.ppid() # 父进程ID
  p.parent() # 父进程
  p.children() # 子进程列表
  p.status() # 进程状态
  p.username() # 进程用户名
  p.create_time() # 进程创建时间
  p.terminal() # 进程终端
  p.cpu_times() # 进程使用的CPU时间
  p.memory_info() # 进程使用的内存
  p.open_files() # 进程打开的文件
  p.connections() # 进程相关网络连接
  p.num_threads() # 进程的线程数量
  p.threads() # 所有线程信息
  p.environ() # 进程环境变量
  p.terminate() # 结束进程

  psutil还提供了一个test()函数，可以模拟出ps命令的效果：

进程能耗

PowerTOP

PowerTOP 是一个 Linux 工具，用于诊断电量消耗和电源管理的问题。

sudo powertop --csv="1.txt" --time=0.01

s-tui

该工具可以测能耗、温度、占用率

• 地址为： https://github.com/amanusk/s-tui

git clone https://github.com/amanusk/s-tui
cd s-tui
sudo pip install urwid 
sudo pip install psutil 

sudo apt-get install stress(可选)

源码使用

sudo python -m s_tui.s_tui

命令行使用

sudo add-apt-repository ppa:amanusk/python-s-tui
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-s-tui
sudo python3-s-tui

特别提醒

windows不能使用该方法，只有linux可以用，看power需要管理员权限。

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  -d, --debug           Output debug log to _s-tui.log
  --debug-file DEBUG_FILE
                        Use a custom debug file. Default: _s-tui.log
  -c, --csv             Save stats to csv file
  --csv-file CSV_FILE   Use a custom CSV file. Default: s-tui_log_<TIME>.csv
  -t, --terminal        Display a single line of stats without tui
  -j, --json            Display a single line of stats in JSON format
  -nm, --no-mouse       Disable Mouse for TTY systems
  -v, --version         Display version
  -ct CUSTOM_TEMP, --custom_temp CUSTOM_TEMP
                        Custom temperature sensors.
                        The format is: <sensors>,<number>
                        As it appears in 'sensors'
                        e.g
                        > sensors
                        it8792-isa-0a60,
                        temp1: +47.0C
                        temp2: +35.0C
                        temp3: +37.0C

                        use: -ct it8792,0 for temp 1

  -tt T_THRESH, --t_thresh T_THRESH
                        High Temperature threshold. Default: 80
  -cf CUSTOM_FAN, --custom_fan CUSTOM_FAN
                        Similar to custom temp
                        e.g
                        >sensors
                        thinkpad-isa-0000
                        Adapter: ISA adapter
                        fan1:        1975 RPM

                        use: -cf thinkpad,0 for fan1

可以通过以下方法进行获取结果
sudo s-tui --csv-file='1.txt'

sudo s-tui -t即可获取一次结果

python获取代码总结

import os
import time
while True:
        start=time.time()
        tmp = os.popen('iperf -c xxxx -R -t 0.3 -f s -f Mbytes').readlines()
        tmp2 = os.popen('sudo s-tui -t').readlines()
        print(float(tmp[6].split(" ")[tmp[6].split(" ").index("MBytes/sec\n")-1])*8,"MBbits/sec")
        print(tmp2[0].split(' ')[tmp2[0].split(" ").index("Utilization:") + 1])
        print(tmp2[0].split(' ')[tmp2[0].split(" ").index("Power:")+1])
        print("time:",time.time()-start)

测试结果

4000MBbits
1.3
30.5
time: 0.3945608139038086

0.3s获取一次结果。

再加一个线程池，即可更进一步的将速度降低到0.3s，完美满足需求。

附带一个树莓派lcd屏幕使用

https://www.waveshare.net/wiki/1.3inch_LCD_HAT
键盘无法使用

1. 先切换到root用户，执行xhost +
2. 然后再切换到oracle用户，执行export DISPLAY=:0.0
   案件损坏，可以修改按键nano mouse.py

图形界面下的控制
主要控制指令是：xset
想要永久防止它进入休眠可以用以下指令：

创建文件:

sudo nano /etc/profile.d/Screen.sh

文件内容:

xset dpms 0 0 0 
xset s off

加执行权限:

sudo chmod +x /etc/profile.d/Screen.sh

唤醒

如果只是想临时让它从休眠中自动醒过来, 可以让程序执行自动指令:

xset dpms force on

指令	说明
xset s off	禁用屏幕保护
xset s 3600 3600	设置空闲时间为1小时
xset -dpms	关闭 DPMS
xset s off -dpms	禁用 DPMS 并阻止屏幕进入空闲
xset dpms force off	立即关闭屏幕
xset dpms force standby	强制屏幕进入待命状态
xset dpms force suspend	强制屏幕进入暂停状态

1. 方法
   sudo nano /etc/lightdm/lightdm.conf

   [Seat:*]
   #type=local
   #pam-service=lightdm
   #pam-autologin-service=lightdm-autologin
   #pam-greeter-service=lightdm-greeter
   #xserver-backend=
   xserver-command=X -s 0-dpms
   #xserver-command=X

   增加
   xserver-command=X -s 0-dpms

1. 命令行

xset
想要永久防止它进入休眠可以用以下2条指令

xset dpms 0 0 0
xset s off

如果只是想临时让它从休眠中自动醒过来, 可以让程序执行自动指令

xset dpms force on

附上xset的常规用法

关于文字界面(Console)下防止休眠,顺带提一下:

setterm --blank 0
setterm --powersave off

UDP获取信道带宽和绑定网卡

iperf -c 198.168.0.15 -u -R -b 10000m -t 0.3 -f s -f Mbytes -B 192.168.0.21