WireShark网络性能分析

发表于:2018-8-28 10:47

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 作者:AlexanderYao    来源:博客园

  最近生产上出现一个性能问题,表现为:行情延时5s左右。从log一路追查下去,发现是我们自己写的一个行情网关(部署在xx.xx.xx.132)<->第三方的中转网关(部署在xx.xx.xx.133)之间的通信产生的。
  Who to blame? 这是个问题,是我们的行情网关、网络、还是第三方的中转网关。所以想到用WireShark抓包进行分析。抓到的包在这里:CaptureData-20160905.pcapng,用WireShark打开后,在统计里有很多有用的信息,有用的是这几个:
  捕获文件属性:能看到基本信息,抓包起始时间、跨度(01:04,共64秒)、大小(7624KB)、分组(28068个包)等
  协议分级:能看到各级协议的包的占比
  IO图表:能看到每秒的包数量,还可以自定义过滤器,对Y轴加一些sum、count、avg等统计方法
  TCP-时间序列:很能反映通信特征,任何一方的seq不变表示不再发数据,只发长度为0的应答包
  TCP-吞吐量:反映每秒吞吐的包长度
  TCP-往返时间:rtt round trip time, 这个图很能说明132处理的快,133发的慢
  TCP-窗口尺寸:表示一方接收数据的能力,132一直在5万以上,而133到过0
  首先要设置合适的过滤器,过滤出我们感兴趣的包,试下来最有用的是:ip.addr == xx.xx.xx.132 && ip.addr == xx.xx.xx.133。通过分析,整个60秒的通信过程分为3个部分:
  132:50012端口与133:7777端口的3次握手,syn->syn ack->ack。建立连接后,状态变为established
  132:50013端口向133:7777端口发送数据,主要是发送要订阅的标的。在最下面的data窗口能看到ascii码里会显示标的的代码,比如au1609等
  132:50013端口接收133:7777端口发来的数据,主要是期货行情。
  分析的一些小结论如下:
  数据的逻辑关系:发送端seq + data bytes = 接收端ack 以及 发送端seq + data bytes = 发送端next seq
  接收端有时会将若干个ack确认包合并成1个。
  包15281到15673,注意到133的windowSize一直在不断减少,突然变大就是window update。包16073开始各种window full、zero window,因为133的winSize=0满了,132开始发送0窗口探测报文。订阅完成后133的win就不再减少了,没压力了。换成133给132发送行情数据了。
  Frame在网线级别,Ethernet在mac级别,IP在IP地址(v4、v6)级别,tcp在端口port级别。
  注意前两次握手syn和syn ack里有关于Selective Ack、Maximum Segment Size和Windows Scale(比如:8,表示位移8位,即乘数为256)等选项的协商
  吞吐量(bytes/sec) = Window Size(bytes) / RTT(round trip time, sec) = 64KB/0.000128s = 500MB/s
  右键Follow this stream,会产生一个过滤器:tcp.stream eq 604,其实对应于每个ip+port对都会产生一个stream index,不论方向。这个index应该是wireshark在抓取过程中顺序产生的,类似于Frame Number。这个过滤器的效果类似于:ip.addr == xx.xx.xx.132 && ip.addr == xx.xx.xx.133 && tcp.port == 7777 && tcp.port == 50012,还是蛮方便实用的。
  性能分析:syn、ack在tcp协议级别,不包括任何数据,与应用层无关,握手不卡说明网络没问题。发送行情的过程中,双方的win=65535,表示窗口这块都有富余,双方的网络都不卡。132收到行情处理再回复ack只用了<0.1ms,说明接收端的速度也很快。所以只能有一个解释,133发送端发的慢。其实从133的日志里也能看出来,“客户端发送队列已满,将丢弃xx报文”。
  由于中转网关是第三方的程序,我们没法控制,因此只能我们减少订阅的标的数,发送的压力小了,自然就不慢了。

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