标签：0.0 0.00 网络 接字 数据包 114.114 性能指标
前面的文章中描述了网络中数据包的收发流程，下面记录下在性能测试中，网络的性能指标。
我们通常用带宽、吞吐量、延时、PPS（Packet Per Second）等指标衡量网络的性能。
带宽：表示链路的最大传输速率，单位通常为 b/s （比特 / 秒）。
吞吐量：表示单位时间内成功传输的数据量，单位通常为 b/s（比特 / 秒）或者 B/s（字节 / 秒）。吞吐量受带宽限制，而吞吐量 / 带宽，也就是该网络的使用率。
延时：表示从网络请求发出后，一直到收到远端响应，所需要的时间延迟。在不同场景中，这一指标可能会有不同含义。比如，它可以表示，建立连接需要的时间（比如 TCP 握手延时），或一个数据包往返所需的时间（比如 RTT）。
PPS：是 Packet Per Second（包 / 秒）的缩写，表示以网络包为单位的传输速率。PPS 通常用来评估网络的转发能力，比如硬件交换机，通常可以达到线性转发（即 PPS 可以达到或者接近理论最大值）。而基于 Linux 服务器的转发，则容易受网络包大小的影响。
除了这些指标，网络的可用性（网络能否正常通信）、并发连接数（TCP 连接数量）、丢包率（丢包百分比）、重传率（重新传输的网络包比例）等也是常用的性能指标。
网络配置
可以使用 ifconfig 或者 ip 命令，来查看网络的配置。
ifconfig 和 ip 分别属于软件包 net-tools 和 iproute2，iproute2 是 net-tools 的下一代。通常情况下它们会在发行版中默认安装。但如果你找不到 ifconfig 或者 ip 命令，可以安装这两个软件包。
以网络接口 eth0 为例，你可以运行下面的两个命令，查看它的配置和状态：
[root@iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ ~]# ifconfig eth0
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 172.19.xxx.xxx netmask 255.255.240.0 broadcast 172.19.xxx.xxx
inet6 fe80::216:3eff:fe30:9f35 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 00:16:3e:30:9f:35 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 9495415 bytes 5098993127 (4.7 GiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 7903901 bytes 2255348850 (2.1 GiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
[root@iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ ~]# ip -s addr show dev eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
link/ether 00:16:3e:30:9f:35 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.19.xxx.xxx/20 brd 172.19.xxx.xxx scope global dynamic noprefixroute eth0
valid_lft 306996512sec preferred_lft 306996512sec
inet6 fe80::216:3eff:fe30:9f35/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
RX: bytes packets errors dropped overrun mcast
5099008045 9495510 0 0 0 0
TX: bytes packets errors dropped carrier collsns
2255361816 7903968 0 0 0 0
ifconfig 和 ip 命令输出的指标基本相同，只是显示格式略微不同。比如，它们都包括了网络接口的状态标志、MTU 大小、IP、子网、MAC 地址以及网络包收发的统计信息。
这些具体指标的含义，在文档中都有详细的说明，不过，这里有几个跟网络性能密切相关的指标，需要你特别关注一下。
第一，网络接口的状态标志。ifconfig 输出中的 RUNNING ，或 ip 输出中的 LOWER_UP ，都表示物理网络是连通的，即网卡已经连接到了交换机或者路由器中。如果你看不到它们，通常表示网线被拔掉了。
第二，MTU 的大小。MTU 默认大小是 1500，根据网络架构的不同（比如是否使用了 VXLAN 等叠加网络），你可能需要调大或者调小 MTU 的数值。
第三，网络接口的 IP 地址、子网以及 MAC 地址。这些都是保障网络功能正常工作所必需的，你需要确保配置正确。
第四，网络收发的字节数、包数、错误数以及丢包情况，特别是 TX 和 RX 部分的 errors、dropped、overruns、carrier 以及 collisions 等指标不为 0 时，通常表示出现了网络 I/O 问题。其中：
errors 表示发生错误的数据包数，比如校验错误、帧同步错误等；
dropped 表示丢弃的数据包数，即数据包已经收到了Ring Buffer，但因为内存不足等原因丢包；
overruns 表示超限数据包数，即网络 I/O 速度过快，导致 Ring Buffer 中的数据包来不及处理（队列满）而导致的丢包；
carrier 表示发生 carrirer 错误的数据包数，比如双工模式不匹配、物理电缆出现问题等；
collisions 表示碰撞数据包数。
套接字信息
ifconfig 和 ip 只显示了网络接口收发数据包的统计信息，但在实际的性能问题中，网络协议栈中的统计信息，我们也必须关注。可以用 netstat 或者 ss ，来查看套接字、网络栈、网络接口以及路由表的信息。
# head -n 3 表示只显示前面3行
# -l 表示只显示监听套接字
# -n 表示显示数字地址和端口(而不是名字)
# -p 表示显示进程信息
[root@iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ ~]# netstat -nlp | head -n 3
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program name
tcp 0 0 0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* LISTEN 11262/docker-proxy
# -l 表示只显示监听套接字
# -t 表示只显示 TCP 套接字
# -n 表示显示数字地址和端口(而不是名字)
# -p 表示显示进程信息
[root@iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ ~]# ss -lnpt | head -n 3
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* users:(("docker-proxy",pid=11262,fd=4))
LISTEN 0 128 0.0.0.0:5355 0.0.0.0:* users:(("systemd-resolve",pid=926,fd=13))
netstat 和 ss 的输出也是类似的，都展示了套接字的状态、接收队列、发送队列、本地地址、远端地址、进程 PID 和进程名称等。
其中，接收队列（Recv-Q）和发送队列（Send-Q）需要特别关注，它们通常应该是 0。当发现它们不是 0 时，说明有网络包的堆积发生。当然还要注意，在不同套接字状态下，它们的含义不同。
当套接字处于连接状态（Established）时，
Recv-Q 表示套接字缓冲还没有被应用程序取走的字节数（即接收队列长度）。
Send-Q 表示还没有被远端主机确认的字节数（即发送队列长度）。
当套接字处于监听状态（Listening）时，
Recv-Q 表示全连接队列的长度。
Send-Q 表示全连接队列的最大长度。
所谓全连接，是指服务器收到了客户端的 ACK，完成了 TCP 三次握手，然后就会把这个连接挪到全连接队列中。这些全连接中的套接字，还需要被 accept() 系统调用取走，服务器才可以开始真正处理客户端的请求。
所谓半连接是指还没有完成 TCP 三次握手的连接，连接只进行了一半。服务器收到了客户端的 SYN 包后，就会把这个连接放到半连接队列中，然后再向客户端发送 SYN+ACK 包。
协议栈统计信息
使用 netstat 或 ss ，也可以查看协议栈的信息：
[root@iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ ~]# netstat -s
...
Tcp:
205104 active connection openings
15716 passive connection openings
52721 failed connection attempts
1279 connection resets received
3 connections established
4733799 segments received
4813886 segments sent out
6259 segments retransmitted
83 bad segments received
1615656 resets sent
InCsumErrors: 69
Udp:
438278 packets received
954 packets to unknown port received
0 packet receive errors
493796 packets sent
0 receive buffer errors
0 send buffer errors
...
[root@iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ ~]# ss -s
Total: 223
TCP: 11 (estab 3, closed 3, orphaned 0, timewait 1)
Transport Total IP IPv6
RAW 0 0 0
UDP 6 4 2
TCP 8 6 2
INET 14 10 4
FRAG 0 0 0
这些协议栈的统计信息都很直观。ss 只显示已经连接、关闭、孤儿套接字等简要统计，而 netstat 则提供的是更详细的网络协议栈信息。比如，上面 netstat 的输出示例，就展示了 TCP 协议的主动连接、被动连接、失败重试、发送和接收的分段数量等各种信息。
网络吞吐和 PPS
可以利用sar查看系统当前的网络吞吐量和 PPS。
给 sar 增加 -n 参数就可以查看网络的统计信息，比如网络接口（DEV）、网络接口错误（EDEV）、TCP、UDP、ICMP 等等。执行下面的命令，你就可以得到网络接口统计信息：
# 数字1表示每隔1秒输出一组数据
[root@iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ ~]# sar -n DEV 1
Linux 4.18.0-147.5.1.el8_1.x86_64 (iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ) 10/02/2021 _x86_64_ (1 CPU)
04:47:54 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s %ifutil
04:47:55 PM lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
04:47:55 PM docker0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
04:47:55 PM eth0 4.00 4.00 0.24 4.11 0.00 0.00 0.00 0.00
04:47:55 PM veth9ca5e63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
04:47:55 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s %ifutil
04:47:56 PM lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
04:47:56 PM docker0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
04:47:56 PM eth0 1.00 1.00 0.06 0.77 0.00 0.00 0.00 0.00
04:47:56 PM veth9ca5e63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
我来简单解释下它们的含义：
rxpck/s 和 txpck/s 分别是接收和发送的 PPS，单位为包 / 秒。
rxkB/s 和 txkB/s 分别是接收和发送的吞吐量，单位是 KB/ 秒。
rxcmp/s 和 txcmp/s 分别是接收和发送的压缩数据包数，单位是包 / 秒。
%ifutil 是网络接口的使用率，即半双工模式下为 (rxkB/s+txkB/s)/Bandwidth，而全双工模式下为 max(rxkB/s, txkB/s)/Bandwidth。
其中，Bandwidth 可以用 ethtool 来查询，它的单位通常是 Gb/s 或者 Mb/s，不过注意这里小写字母 b ，表示比特而不是字节。我们通常提到的千兆网卡、万兆网卡等，单位也都是比特。如下你可以看到，我的 eth0 网卡就是一个千兆网卡：
$ ethtool eth0 | grep Speed
Speed: 1000Mb/s
连通性和延时
通常使用 ping ，来测试远程主机的连通性和延时，而这基于 ICMP 协议。比如，执行下面的命令，你就可以测试本机到 114.114.114.114 这个 IP 地址的连通性和延时：
# -c3表示发送三次ICMP包后停止
$ ping -c3 114.114.114.114
PING 114.114.114.114 (114.114.114.114) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 114.114.114.114: icmp_seq=1 ttl=54 time=244 ms
64 bytes from 114.114.114.114: icmp_seq=2 ttl=47 time=244 ms
64 bytes from 114.114.114.114: icmp_seq=3 ttl=67 time=244 ms
--- 114.114.114.114 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2001msrtt min/avg/max/mdev = 244.023/244.070/244.105/0.034 ms
ping 的输出，可以分为两部分。
第一部分，是每个 ICMP 请求的信息，包括 ICMP 序列号（icmp_seq）、TTL（生存时间，或者跳数）以及往返延时。第二部分，则是三次 ICMP 请求的汇总。
比如上面的示例显示，发送了 3 个网络包，并且接收到 3 个响应，没有丢包发生，这说明测试主机到 114.114.114.114 是连通的；平均往返延时（RTT）是 244ms，也就是从发送 ICMP 开始，到接收到 114.114.114.114 回复的确认，总共经历 244ms。
小结：
用 ifconfig、netstat、ss、sar、ping 等工具，来查看这些网络的性能指标。
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标签：0.0,0.00,网络,接字,数据包,114.114,性能指标 来源： https://blog.csdn.net/m0_57133702/article/details/120586634
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