# HTTP 下载性能测试示例 ## 功能说明 此示例演示如何测试 HTTP 下载性能，通过不同的缓冲区大小和文件大小组合，评估网络下载的最佳配置。 示例使用 XRADIO HTTP 客户端库进行流式下载，实时统计下载速度、数据块分布等性能指标，并生成详细的性能测试报告。 ### 测试方案 **测试维度：** - **文件大小测试**：10MB、50MB、100MB 三种文件大小 - **缓冲区大小测试**：2KB、4KB、8KB、16KB、32KB、64KB、128KB 多种缓冲区配置 **性能指标：** - 平均下载速度（KB/s 和 Mbps） - 总下载时间 - 数据块统计（数量、最小/最大/平均大小） - 不同文件大小下的最佳缓冲区配置 ## 硬件连接 本示例使用芯片内部 WiFi 外设，无需额外接线。 **串口输出：** - 串口 TX: PA3 - 波特率：921600 ## 测试环境准备 ### 1. 启动 HTTP 测试服务器 在与设备**同一局域网**的 Linux/Mac 主机上运行测试服务器： ```bash cd samples/network/http_download_perf python3 http-server.py ``` 服务器启动后将显示： ``` ======================================== ARCS HTTP 测试服务器 ======================================== 监听地址: http://0.0.0.0:8080 默认文件大小: 5MB 最大文件大小: 100MB 使用示例: 下载默认大小: http://0.0.0.0:8080/random 下载 10MB: http://0.0.0.0:8080/random?size=10 下载 50MB: http://0.0.0.0:8080/random?size=50 ======================================== ``` ### 2. 配置 WiFi 和服务器地址 **重要：** 本示例强制要求在编译前配置 WiFi 和服务器信息，否则会编译失败。 在 `src/main.c` 中找到配置区域（第 21-28 行），**取消注释**并填写实际配置： **修改前（默认状态）：** ```c // ============================================================ // 重要：使用前请修改以下配置！ // ============================================================ // #define SERVER_HOST // 修改为测试服务器的 IP 地址，例如："192.168.1.100" #define SERVER_PORT 8080 // 修改为测试服务器的端口号，默认 8080 // #define TARGET_WIFI_SSID // 修改为目标 WiFi 的 SSID // #define TARGET_WIFI_PWD // 修改为目标 WiFi 的密码 ``` **修改后（配置示例）：** ```c // ============================================================ // 重要：使用前请修改以下配置！ // ============================================================ #define SERVER_HOST "192.168.1.100" // 测试服务器的局域网 IP #define SERVER_PORT 8080 // 测试服务器端口 #define TARGET_WIFI_SSID "MyHomeWiFi" // 你的 WiFi 名称 #define TARGET_WIFI_PWD "mypassword123" // 你的 WiFi 密码 ``` **操作步骤：** 1. 移除 `SERVER_HOST` 前的 `//` 注释符 2. 将 `SERVER_HOST` 后面修改为实际的服务器 IP（例如："192.168.1.100"） 3. 移除 `TARGET_WIFI_SSID` 前的 `//` 注释符 4. 将 `TARGET_WIFI_SSID` 后面修改为实际的 WiFi 名称 5. 移除 `TARGET_WIFI_PWD` 前的 `//` 注释符 6. 将 `TARGET_WIFI_PWD` 后面修改为实际的 WiFi 密码 **获取服务器 IP 地址：** 在运行 `http-server.py` 的主机上执行： ```bash # Linux/Mac ifconfig | grep "inet " # 或者 ip addr show | grep "inet " ``` 查找类似 `192.168.x.x` 的局域网地址。 ## 示例内容 1. 连接 WiFi 并获取 IP 地址 2. 使用不同缓冲区大小和文件大小组合进行 HTTP 下载测试 3. 实时统计下载速度和数据块分布 4. 生成性能测试汇总报告 ## 编译 ```{eval-rst} .. include:: /sample_build.rst ``` ## 烧录 ```{eval-rst} .. include:: /sample_flash.rst ``` ## 预期输出 系统启动后，终端将输出以下内容： ### 1. WiFi 连接日志 ``` [INFO] HTTP Performance Test Starting... [INFO] WiFi auto-connect started [INFO] custom_get_wifi_mac: 0, XX:XX:XX:XX:XX:XX [INFO] WiFi connection status: 1 [INFO] WiFi connected to AP [INFO] WiFi event: module=1, id=4 [INFO] Got IP address [INFO] WiFi connected and IP obtained, starting HTTP tests... ``` ### 2. 性能测试进度 每个测试显示实时下载进度： ``` ======================================== 10MB - 2KB 缓冲区 缓冲区大小: 2.00 KB (2048 bytes) ======================================== URL: http://192.168.1.100:8080/random?size=10 ========== 开始下载 ========== 注意: 数据以小块方式接收，不会占用大量内存 下载中: 1.23 MB (634.25 KB/s) | 已接收 634 个数据块 下载中: 2.56 MB (681.19 KB/s) | 已接收 1319 个数据块 下载中: 4.02 MB (749.88 KB/s) | 已接收 2067 个数据块 ... ========== 下载完成 ========== 总大小: 10.00 MB (10485760 bytes) 总时间: 14235 ms (14.24 秒) 平均速度: 719.67 KB/s (5.62 Mbps) --- 数据块统计 --- 总数据块数: 5120 数据块大小: 最小=1.46 KB, 最大=2.00 KB, 平均=2.00 KB ================================ ``` ### 3. 性能测试汇总报告 所有测试完成后生成汇总报告： ``` ╔════════════════════════════════════════════════════════════════╗ ║ HTTP 下载性能测试汇总报告 ║ ╚════════════════════════════════════════════════════════════════╝ 序号 | 文件大小 | 缓冲区 | 平均速度 | 总时间 | 数据块数 -----|----------|----------|---------------|-----------|---------- 1 | 10MB | 2KB | 719.67 KB/s | 14.24s | 5120 2 | 10MB | 8KB | 856.34 KB/s | 11.95s | 1280 3 | 10MB | 16KB | 923.45 KB/s | 11.09s | 640 4 | 10MB | 32KB | 981.23 KB/s | 10.43s | 320 5 | 10MB | 64KB | 1024.56 KB/s | 10.00s | 160 6 | 10MB | 128KB | 1067.89 KB/s | 9.59s | 80 7 | 50MB | 2KB | 734.21 KB/s | 69.87s | 25600 8 | 50MB | 16KB | 945.67 KB/s | 54.23s | 3200 9 | 50MB | 64KB | 1089.34 KB/s | 47.08s | 800 10 | 50MB | 128KB | 1124.78 KB/s | 45.58s | 400 11 | 100MB | 16KB | 967.45 KB/s | 105.92s | 6400 12 | 100MB | 64KB | 1102.34 KB/s | 93.02s | 1600 13 | 100MB | 128KB | 1145.89 KB/s | 89.46s | 800 ═══════════════════════════════════════════════════════════════ 性能分析 ═══════════════════════════════════════════════════════════════ • 10MB 文件: 最佳缓冲区 = 128KB, 速度 = 1067.89 KB/s (8.34 Mbps) • 50MB 文件: 最佳缓冲区 = 128KB, 速度 = 1124.78 KB/s (8.79 Mbps) • 100MB 文件: 最佳缓冲区 = 128KB, 速度 = 1145.89 KB/s (8.95 Mbps) ═══════════════════════════════════════════════════════════════ ======================================== 所有测试完成 ======================================== ``` ## 核心 API | API | 说明 | |-----|------| | `HTTPC_open()` | 打开 HTTP 连接 | | `HTTPC_request()` | 发送 HTTP 请求 | | `HTTPC_read()` | 流式读取响应数据 | | `HTTPC_close()` | 关闭 HTTP 连接 | | `wifi_mgr_init()` | 初始化 WiFi 管理器 | | `wifi_mgr_auto_connect_start()` | 启动自动连接 | | `ls_event_register_cb()` | 注册 WiFi 事件回调 | ## 关键代码 ### 1. 流式 HTTP 下载 使用流式读取，避免大文件占用过多内存： ```c // 分配响应缓冲区 response_buf = (CHAR *)malloc(buffer_size); // 初始化 HTTP 参数 memset(&http_params, 0, sizeof(HTTPParameters)); snprintf(http_params.Uri, HTTP_CLIENT_MAX_URL_LENGTH, "http://%s:%d%s", SERVER_HOST, SERVER_PORT, uri); http_params.HttpVerb = VerbGet; http_params.nTimeout = 120; // 打开连接并发送请求 HTTPC_open(&http_params); HTTPC_request(&http_params, NULL); // 流式读取数据 while (1) { ret = HTTPC_read(&http_params, response_buf, buffer_size, &recv_size); if (ret != 0 || recv_size <= 0) { break; // 读取完成或出错 } // 更新下载统计 update_download_stats(recv_size); } // 关闭连接 HTTPC_close(&http_params); free(response_buf); ``` ### 2. WiFi 连接和 IP 获取 等待 WiFi 连接成功并获取 IP 地址： ```c // 注册 ls_event 回调监听 GOT_IP 事件 ls_event_init(); ls_event_register_cb(EVENT_WIFI, EVENT_WIFI_GOT_IP, app_wifi_event_cb, NULL); // WiFi 事件回调 static int app_wifi_event_cb(void *arg, event_module_t event_module, int event_id, void *event_data) { switch (event_id) { case EVENT_WIFI_GOT_IP: LOGI("Got IP address"); g_get_ip_success = true; break; } return 0; } // 等待 WiFi 连接和 IP 获取 static int wait_for_wifi_connection(void) { while (timeout > 0) { if (g_wifi_connected && g_get_ip_success) { LOGI("WiFi connected and IP obtained, starting HTTP tests..."); return 0; } vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); timeout--; } return -1; } ``` ### 3. 性能统计 实时统计下载速度和数据块信息： ```c static void update_download_stats(uint32_t chunk_size) { uint32_t current_time = xTaskGetTickCount() * portTICK_PERIOD_MS; // 首次接收，初始化统计 if (g_download_stats.start_time == 0) { g_download_stats.start_time = current_time; g_download_stats.last_print_time = current_time; } // 统计数据块信息 g_download_stats.chunk_count++; if (chunk_size < g_download_stats.min_chunk_size) { g_download_stats.min_chunk_size = chunk_size; } if (chunk_size > g_download_stats.max_chunk_size) { g_download_stats.max_chunk_size = chunk_size; } // 累加接收字节数 g_download_stats.total_bytes += chunk_size; // 每隔 1 秒打印一次速度 if (current_time - g_download_stats.last_print_time >= 1000) { uint32_t interval = current_time - g_download_stats.last_print_time; uint32_t bytes_in_interval = g_download_stats.total_bytes - g_download_stats.last_bytes; float speed_kbps = (float)bytes_in_interval * 1000.0f / interval / 1024.0f; LOGI("下载中: %.2f MB (%.2f KB/s) | 已接收 %u 个数据块", (float)g_download_stats.total_bytes / (1024.0f * 1024.0f), speed_kbps, g_download_stats.chunk_count); g_download_stats.last_print_time = current_time; g_download_stats.last_bytes = g_download_stats.total_bytes; } } ``` ## 配置说明 ### 缓冲区大小配置 在 `main.c` 中定义了多种缓冲区大小供测试： ```c #define BUF_SIZE_2KB (2 * 1024) // 2KB #define BUF_SIZE_4KB (4 * 1024) // 4KB #define BUF_SIZE_8KB (8 * 1024) // 8KB #define BUF_SIZE_16KB (16 * 1024) // 16KB #define BUF_SIZE_32KB (32 * 1024) // 32KB #define BUF_SIZE_64KB (64 * 1024) // 64KB #define BUF_SIZE_128KB (128 * 1024) // 128KB (最大) ``` ### prj.conf 关键配置 ```kconfig # LWIP 网络栈 CONFIG_LWIP=y CONFIG_LWIP_OPTION_LWIP_DNS=y CONFIG_LWIP_OPTION_SO_REUSE=y # WiFi 管理器 CONFIG_WIFI_MANAGER=y # HTTP 客户端 CONFIG_MODULE_HTTPCLIENT=y # LISA 组件 CONFIG_LISA_OS=y CONFIG_LISA_KV=y CONFIG_LISA_NETWORK=y CONFIG_LISA_HTTP=y # 堆内存配置 CONFIG_HEAP_SIZE=0x3C00 # 主堆: 15KB CONFIG_PSRAM_HEAP_SIZE=0x5b0000 # PSRAM 堆: 5.6MB ``` ## 性能优化建议 ### 1. 缓冲区大小选择 根据测试结果： - **小文件（<10MB）**：推荐使用 64KB-128KB 缓冲区 - **中等文件（10-50MB）**：推荐使用 128KB 缓冲区 - **大文件（>50MB）**：推荐使用 128KB 缓冲区 ### 2. 内存占用 - 流式下载**不会**一次性将整个文件加载到内存 - 内存占用 = 缓冲区大小（2KB-128KB） - 即使下载 100MB 文件，实际内存占用也仅为缓冲区大小 ### 3. 网络性能 影响下载速度的因素： - WiFi 信号强度 - 网络带宽 - 服务器性能 - TCP 窗口大小 - 缓冲区大小 ## 注意事项 1. **编译前配置（重要）**：首次编译前**必须**取消注释并修改 `src/main.c` 中的 WiFi 和服务器配置，否则会触发编译错误： ``` main.c:32:2: error: #error "请修改 SERVER_HOST 为实际的测试服务器 IP 地址（例如：192.168.1.100）" main.c:36:2: error: #error "请修改 TARGET_WIFI_SSID 为实际的 WiFi SSID" main.c:40:2: error: #error "请修改 TARGET_WIFI_PWD 为实际的 WiFi 密码" ``` 这是为了防止使用默认配置导致连接失败。配置方法请参考上方的"配置 WiFi 和服务器地址"章节。 2. **网络环境**：确保设备与测试服务器在同一局域网内，避免跨网段访问影响测试结果 3. **服务器地址**：将 `SERVER_HOST` 修改为运行 `http-server.py` 的主机的局域网 IP（例如：192.168.1.100） 4. **WiFi 配置**：将 `TARGET_WIFI_SSID` 和 `TARGET_WIFI_PWD` 修改为实际的 WiFi SSID 和密码 5. **测试时间**：完整测试需要较长时间（约 10-20 分钟），请耐心等待 6. **内存限制**：缓冲区大小受 PSRAM 堆大小限制，最大建议不超过 128KB 7. **超时设置**：HTTP 超时设置为 120 秒，适合大文件下载，可根据需要调整 8. **Python 版本**：测试服务器需要 Python 3.6 或更高版本 ## 相关文档 - [LISA WiFi 组件文档](../../../components/lisa_wifi/README.md) - WiFi 初始化和连接 - [WiFi Manager 文档](../../../modules/wifi_manager/README.md) - WiFi 连接管理 - [LWIP 配置说明](../../../docs/lwip.md) - 网络栈配置