Erstmal gilt es die in meinem Netzwerk maximal erzielbare Datenrate auszumessen. Diese Werte sollen später als Referenz dienen, ob die mit der Fritzbox ermitteln Werte auch die Realität abbilden. Dazu hänge ich zwei ausgewachsene Rechner (einen mit Arch und einen mit Ubuntu 15.10) mit Gigabit-Ethernet an die Fritzbox (in meinem Fall eine Fritzbox 7490) und installiere auf beiden Rechner Iperf. Das Programm findet sich bei eigentlich allen Distributionen in den Paketquellen von Linux. Arch Listet neben der Version 2.x bereits auch Iperf3 in den Quellen auf. Achtet darauf, dass die neue Version nicht zu der alten abwärtskompatibel ist und installiert am besten die ältere Ausgabe des Programms. Bei Bedarf gibt es das Programm auch für MacOS X und Windows.

Datenrate im Netz mit Iperf ermitteln

### Iperf unter Ubuntu/Debian installieren...
$ sudo apt install iperf
### Iperf unter Arch Linux installieren...
$ pacman -Ss iperf
community/iperf 2.0.5-9
    A tool to measure maximum TCP bandwidth
community/iperf3 3.1.2-1
    Internet Protocol bandwidth measuring tool
$ pacman -S iperf

Anschließend starte ich Iperf auf einem der Rechner im Server-Modus und auf dem zweiten Computer als Client. Nach wenigen Sekunden spuckt die Client-Seite das Ergebnis aus, dieses erscheint ebenfalls im Log des Iperf-Servers. In meinem Fall erreichen die zwei mit Gigabit-Netzwerkkarten ausgestatteten Rechner an der Fritzbox fast die theoretisch maximale Datenrate. Die 940 MBit/s können sich auf jeden Fall sehen lassen und zeigen, dass mit der Verkabelung alles passt. Nun muss die Fritzbox beweisen, was sie als Iperf-Server zu leisten imstande ist.

$ iperf -s 
------------------------------------------------------------
Server listening on TCP port 5001
TCP window size: 85.3 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  4] local 192.168.178.80 port 5001 connected with 192.168.178.57 port 36672
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  4]  0.0-10.0 sec  1.10 GBytes   941 Mbits/sec

### Iperf-Test via Fritzbox und UDP
$ iperf -c 192.168.178.80
------------------------------------------------------------
Client connecting to 192.168.178.80, TCP port 5001
TCP window size: 85.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  3] local 192.168.178.57 port 36672 connected with 192.168.178.80 port 5001
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec  1.10 GBytes   943 Mbits/sec

Iperf-Server auf der Fritzbox aktivieren

Der Iperf-Server ist nun auf der Fritzbox nicht von Haus aus aktiv. Für den Leistungstest müsst ihr die versteckte Konfigurationsseite der Fritzbox unter http://fritz.box/support.lua aufrufen und dort den Haken bei der Option Messpunkt für einen Iperf-Client im Heimnetz aktivieren, Port 4711 für TCP und UDP setzen und weiter unten auf Einstellungen übernehmen klicken. Auf den zweiten Schalter Messpunkt für einen bidirektionalen Iperf-UDP-Test im Heimnetz aktivieren, Port 4712 für UDP gehe ich später noch ein, erst einmal reicht es lediglich die erste Option zu aktivieren.

Im Gegensatz zum „Standard-Iperf“ lauscht der Fritzbox-Iperf-Server nun nicht auf Port 5001 auf eingehende Verbindungsanfragen sondern auf Port 4711. Von eurem Testrechner müsst ihr als Iperf daher mit der Portangabe -p 4711 starten. Fast schon wie erwartet, zeigt sich bei diesem Test wieder, dass die CPU der Fritzbox (selbst die des aktuellen Top-Modells 7490) für die Verarbeitung von Netzwerkpaketen nicht wirklich geeignet ist. Iperf meldet gerade mal einen Datendurchsatz von 173 MBit/s. Zur Erinnerung: Leitet die Fritzbox die Datenpakete als Switch nur von Rechner zu Rechner weiter, erzielt eine Iperf-Konfiguration bestehend aus zwei Gigabit-Rechnern eine Datenrate von über 940 MBit/s.

### Iperf-Test via Fritzbox und TCP
$ iperf -c 192.168.178.1 -p 4711
------------------------------------------------------------
Client connecting to 192.168.178.1, TCP port 4711
TCP window size: 85.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  3] local 192.168.178.57 port 57234 connected with 192.168.178.1 port 4711
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec   206 MBytes   173 Mbits/sec

Iperf im UDP-Modus zeigt realistisches Ergebnis

Zur Rettung der Ehre der Fritzbox aktiviert ihr nun den zweiten Punkt Messpunkt für einen bidirektionalen Iperf-UDP-Test im Heimnetz aktivieren, Port 4712 für UDP und übernehmt die Einstellung wieder. Damit habt ihr die Möglichkeit die Netzwerkgeschwindigkeit mittels des schlanken User Datagram Protocol kurz UDP zu testen. Bei diesem wird im Gegensatz zu TCP aka Transmission Control Protocol unter anderem keine Bestätigung beim Empfang eines Datenpakets zurück zum Sender geschickt, was unter anderem den Overhead des Protokolls reduziert und die Prozessorlast bei der Übertragung senkt. Schmeißt ihr nun auf eurem Rechner Iperf an, fügt ihr dem Aufruf die Optionen -u für UDP und -b 1000M für die Zielbandbreite von 1 GBit/s an.

$ iperf -c 192.168.178.1 -p 4712 -u -b 1000M
------------------------------------------------------------
Client connecting to 192.168.178.1, UDP port 4712
Sending 1470 byte datagrams
UDP buffer size:  208 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  3] local 192.168.178.57 port 42387 connected with 192.168.178.1 port 4712
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec   969 MBytes   813 Mbits/sec
[  3] Sent 691514 datagrams
[  3] WARNING: did not receive ack of last datagram after 10 tries.

In diesem Modus entspricht die von Iperf auf der Fritzbox ermittelte Datenrate von 813 MBit/s deutlich eher der Realität, der Wert liegt aber trotzdem noch rund 14 Prozent unter dem, den ich mit zwei „ausgewachsenen“ Rechnern ermittelt habe. Der in der Fritzbox integrierte Iperf-Server eignet sich daher nicht wirklich für Leistungstests mit Gigabit-Ethernet oder WLAN nach IEEE 802.11ac, das zumindest in der Theorie ähnlich schnelle Datenraten erzielen sollte. In der Praxis liegen die Datenraten von Smartphones und Notebooks trotz WLAN-AC deutlich unter der von Gigabit-Ethernet, sodass hier der Fritzbox-Iperf zumindest vergleichbare Aussagen liefern sollte.

Iperf auf Android-Smartphones und -Tablets

Der in der Fritzbox integrierte Iperf-Server eignet sich daher im Prinzip hauptsächlich dafür den Durchsatz von per WLAN angebundenen Geräten wie Notebooks, Smartphones oder Tablets zu messen. Für Android gibt es daher eine ganze Reihe von Apps, die als Iperf-Client dienen können. Die Homepage des Iperf-Projekts listet dafür eine ganze Reihe von Apps für Android (sowie eines für iOS) auf, doch nicht jede dieser Apps eignet sich für den Fritzbox-Iperf-Server, da dieser nicht auf dem Standard-Port des Protokolls (Port 5001) lauscht und sich der Port in der App anpassen lässt.

FRITZ!App WLAN mit Iperf-Test

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In der Praxis bei mir hat sich die FRITZ!App WLAN bewährt. In dieser lässt sich aus der Seitenleiste heraus die Option WLAN messen aufrufen. Die Funktion führt eine ganze Reihe von Tests durch, darunter eben (wenn die Iperf-Option, wie oben im Artikel beschrieben, zuvor in den Fritzbox-Einstellungen aktiviert wurde) auch einen Iperf-Test. Diesen allerdings nur mit der TCP-Option, die generell geringere Datenraten anzeigt. Alternativ könnt ihr zu den kostenlosen Apps Aruba Utilities oder iPerf for Android greifen. In diesen Apps könnt ihr vom PC gewohnten Iperf-Optionen eins zu eins übertragen, was allerdings ein wenig Tipparbeitet auf der virtuellen Smartphone-Tastatur bedeutet.

Aruba Utilities und Iperf for Android

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Speedtest für das lokale Netwerk

Einzige Voraussetzung für den Speedtest ist ein Webserver mit PHP oder ASP in eurem lokalen Netzwerk mit einer möglichst optimalen Anbindung — wenn es euer Netzwerk her gibt am besten mit Gigabit-Ethernet. Es macht daher keinen Sinn schwächere SBCs wie etwa einen Raspberry Pi als Testserver zu nutzen oder die Daten in den Online-Speicher einer Fritzbox zu laden. Diese „Server“ liefern einfach zu wenig Durchsatz — gerade der RasPi mit seiner nach wie vor leistungsschwachen Anbindung der Ethernetschnittstelle über USB. Für meinen Test habe ich die Webstation auf einem Synology-NAS aktiviert, das die theoretische Datenrate einer Gigabit-Leitung über NFS ziemlich gut ausreizt. Daher sollten die von Speedtest-Mini ermittelten Daten halbwegs aussagekräftig sein.

Der Mini-Speedtest lässt sich nun nach Registrierung auf der Speedtest-Seite kostenlos herunterladen. Zur Installation müsst ihr die Datei mini.zip entpacken und den Inhalt des Archivs in ein neues Verzeichnis im Webroot eures Webservers laden. Für die PHP-Version nennt ihr dann noch die index-php.html nach index.php um. Anschließend sollte ihr dann die Speedtest-Seite mit einem Browser unter beispielsweise http://diskstation/speedtest aufrufen können. Zum Start des Geschwindigkeitstest klickt ihr dann wie üblich auf die Schaltfläche Begin test. Das Ergebnis des Tests erscheint dann wenige Sekunden später auf dem Bildschirm. Einen kleinen Hacken gibt es allerdings: Der Speedtest braucht zwingend Flash, auf Android-Handys lässt sich der Test auf diesem Weg daher nicht ausführen.

Alternative ohne grafische Oberfläche

Als Alternative könnt ihr aber auch auf das bereits von mir vorgestellte Kommandozeilen-Tool speedtest-cli zurückgreifen. Dieses lässt sich bei einigen Distributionen inzwischen direkt aus den Paketquellen installieren, alternativ aber auch direkt als Binary herunterladen und ohne Installation auf dem System ausführen. Beim Aufruf des Programms könnt ihr dann mit der Option --mini (gefolgt von der URL eures Speedtest-Servers) den Leistungstest eures lokalen Netzwerks ausführen, ohne dass es Flash auf dem System braucht. Bei der Speedtest-App für Android konnte ich leider keinen Weg finden, den Auswahl an Speedtest-Servern um einen lokalen zu ergänzen.

$ speedtest-cli --mini http://diskstation/speedtest/
Retrieving speedtest.net configuration...
Retrieving speedtest.net server list...
Testing from Vodafone Kabel Deutschland (178.xx.yyy.z)...
b'Hosted by Speedtest Mini (192.168.178.79) [0.00 km]: 0.873 ms'
Testing download speed........................................
Download: 939.95 Mbit/s
Testing upload speed..................................................