Linux下测试Wifi性能——4.Wifi性能测试脚本

一、前言

在当今数字化时代，无线网络的性能对我们的日常生活和工作至关重要。无论是家庭网络环境中的日常娱乐，还是企业办公场景下的高效协作，稳定且高速的 Wi-Fi 连接都是保障各项业务顺利开展的基础。然而，Wi-Fi 网络的性能会受到多种因素的影响，如信号强度、网络拥塞、设备兼容性等。为了准确评估 Wi-Fi 网络的性能，及时发现并解决潜在问题，进行全面且细致的网络测试显得尤为重要。

本脚本旨在提供一个自动化的 Wi-Fi 网络性能测试工具，通过集成 wpa_cli、iw、iperf3 和 fping 等多种常用的网络工具，对 Wi-Fi 网络的信号强度、吞吐量、延迟和丢包率等关键指标进行周期性的测试，并将测试结果保存到 CSV 文件中。这样，用户可以方便地对测试数据进行分析和可视化处理，从而深入了解 Wi-Fi 网络的性能状况，为网络优化和故障排查提供有力依据。

二、脚本

#!/bin/bash# 定义服务器 IP 地址和存储测试结果的 CSV 文件路径
SERVER_IP="172.16.20.92"  //Iperf3 服务端的IP
file_path="wifi_test_results.csv"#执行次数
PROCESS_COUNTS=1000    # 每次大概3s# 写入 CSV 文件表头，去掉 fping 序号
echo "测试时间,测试序号,BSSID,SSID,信号强度(dBm),本地IP,本地端口,远程IP,远程端口,间隔,传输量(KBytes/s),比特率(Mbits/s),重传次数,拥塞窗口(KBytes),丢包率(%),fping字节数,fping延迟(ms)" > "$file_path"# 测试当前连接的 Wi-Fi 信号强度
test_signal_strength() {# 获取 wlan0 接口的 wpa_supplicant 状态信息scan_output=$(wpa_cli -i wlan0 -p/var/run/wpa_supplicant status)if [ $? -ne 0 ]; thenecho "wpa_cli 执行失败" >&2return 1fi# 提取当前使用的 BSSIDbssid_using=$(echo "$scan_output" | grep "bssid=" | cut -d '=' -f 2)# 扫描 wlan0 接口可用的 Wi-Fi 网络scan_output=$(iw dev wlan0 scan)if [ $? -ne 0 ]; thenecho "iw 执行失败" >&2return 1fibssid=""ssid=""signal=""# 逐行解析扫描结果，提取所需信息while IFS= read -r line; doif [[ $line == "BSS"* ]]; thenbssid=${line:4:17}elif [[ $bssid_using == "$bssid" && $line == *"signal"* ]]; thensignal=$(echo $line | awk '{print $2}')elif  [[ $bssid_using == "$bssid" && $line == *"SSID:"* ]]; thenssid=${line#*SSID:}decoded_ssid=$(printf "%b" "$ssid")ssid=$decoded_ssidbreakfidone <<< "$scan_output"echo "$bssid,$ssid,$signal"
}# 测试网络吞吐量
test_throughput() {# 使用 iperf3 工具测试与服务器的网络吞吐量，测试时长为 1 秒feedback=$(iperf3 -c $SERVER_IP -t 1 -p 5202)if [ $? -ne 0 ]; thenecho "iperf3 执行失败" >&2return 1fi# 定义关联数组存储吞吐量测试结果declare -A data=([interval]="" [transfer]="" [bitrate]="" [retr]="" [cwnd]=""[local_ip]="" [local_port]="" [remote_ip]="" [remote_port]="")local line_num=0# 逐行解析 iperf3 的输出结果while IFS= read -r line; doIFS=' ' read -ra parts <<< "$line"((line_num++))if [ $line_num -eq 2 ]; then# 提取本地 IP、本地端口、远程 IP 和远程端口信息data[local_ip]="${parts[3]}"data[local_port]="${parts[5]}"data[remote_ip]="${parts[8]}"data[remote_port]="${parts[10]}"elif [ $line_num -gt 3 ] && [ $line_num -lt 5 ]; then# 提取间隔、传输量、比特率、重传次数和拥塞窗口信息data[interval]="${parts[2]}"data[transfer]="${parts[4]}"data[bitrate]="${parts[6]}"data[retr]="${parts[8]}"data[cwnd]="${parts[9]}"fidone <<< "$feedback"# 输出提取的信息，用逗号分隔echo "${data[local_ip]},${data[local_port]},${data[remote_ip]},${data[remote_port]},"\"${data[interval]},${data[transfer]},${data[bitrate]},"\"${data[retr]},${data[cwnd]}"
}# 测试网络延迟和丢包率
test_delay_loss() {local test_time="$1"local test_seq="$2"local bssid="$3"local ssid="$4"local signal="$5"local local_ip="$6"local local_port="$7"local remote_ip="$8"local remote_port="$9"local interval="${10}"local transfer="${11}"local bitrate="${12}"local retr="${13}"local cwnd="${14}"# 使用 fping 工具向服务器发送 1 个大小为 512 字节的数据包进行延迟测试ping_result=$(fping -c 1 -s 512 $SERVER_IP 2>&1)# 检查输出中是否包含关键错误信息if echo "$ping_result" | grep -q "unknown host" || echo "$ping_result" | grep -q "no route to host"; thenecho "fping 执行失败： $ping_result"return 1fi# 提取丢包率信息packet_loss=$(grep -oP '\d+(?=% loss)' <<< "$ping_result")# 逐行解析 fping 的输出结果while read -r line; doif [[ $line =~ \[([0-9]+)\],\ ([0-9]+)\ bytes,\ ([0-9.]+)\ ms ]]; thenfping_bytes="${BASH_REMATCH[2]}"fping_delay="${BASH_REMATCH[3]}"# 将测试结果写入 CSV 文件，去掉 fping 序号printf "%s,%d,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%d,%.2f\n" \"$test_time" "$test_seq" "$bssid" "$ssid" "$signal" \"$local_ip" "$local_port" "$remote_ip" "$remote_port" \"$interval" "$transfer" "$bitrate" "$retr" "$cwnd" \"${packet_loss:-N/A}" \"$fping_bytes" "$fping_delay" >> "$file_path"fidone <<< "$(grep "\[" <<< "$ping_result")"
}# 主测试函数，协调各个测试步骤
wifi_test() {for ((i = 1; i <= $PROCESS_COUNTS; i++)); do# 获取当前时间current_time=$(date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S")# 测试信号强度signal_info=$(test_signal_strength)if [ $? -ne 0 ]; thencontinuefi# 解析信号强度测试结果IFS=',' read -r bssid ssid signal <<< "$signal_info"# 测试吞吐量throughput_info=$(test_throughput)if [ $? -ne 0 ]; thencontinuefi# 解析吞吐量测试结果IFS=',' read -r local_ip local_port remote_ip remote_port interval transfer bitrate retr cwnd <<< "$throughput_info"# 测试延迟和丢包率test_delay_loss "$current_time" "$i" "$bssid" "$ssid" "$signal" \"$local_ip" "$local_port" "$remote_ip" "$remote_port" \"$interval" "$transfer" "$bitrate" "$retr" "$cwnd"doneecho "测试完成，结果已保存至 $file_path"
}# 调用主测试函数开始测试
wifi_test