Linux性能优化实战学习笔记：第三十四讲

待我称王封你为后i 2023-02-20 07:06 9阅读 0赞

## 一、上节回顾 ##

上一节，我带你学习了 Linux 网络的基础原理。简单回顾一下，Linux 网络根据 TCP/IP模型，构建其网络协议栈。TCP/IP 模型由应用层、传输层、网络层、网络接口层等四层组  
成，这也是 Linux 网络栈最核心的构成部分。

应用程序通过套接字接口发送数据包时，先要在网络协议栈中从上到下逐层处理，然后才最终送到网卡发送出去；而接收数据包时，也要先经过网络栈从下到上的逐层处理，最后送到应用程序。

了解 Linux 网络的基本原理和收发流程后，你肯定迫不及待想知道，如何去观察网络的性能情况。具体而言，哪些指标可以用来衡量 Linux 的网络性能呢？

## 二、性能指标 ##

实际上，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。  
  
接下来，请你打开一个终端，SSH 登录到服务器上，然后跟我一起来探索、观测这些性能指标。

## 三、网络配置 ##

分析网络问题的第一步，通常是查看网络接口的配置和状态。你可以使用 ifconfig 或者 ip命令，来查看网络的配置。我个人更推荐使用 ip 工具，因为它提供了更丰富的功能和更易  
用的接口。

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：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 </td> 
 <td> <code>root@luoahong:~</code><code># ifconfig ens34</code> <code>ens34: flags=4163&lt;UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST&gt;&nbsp; mtu 1500</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>inet 192.168.118.74&nbsp; netmask 255.255.255.0&nbsp; broadcast 192.168.118.255</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>inet6 fe80::20c:29ff:fe03:d3a7&nbsp; prefixlen 64&nbsp; scopeid 0x20&lt;link&gt;</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>ether 00:0c:29:03:d3:a7&nbsp; txqueuelen 1000&nbsp; (Ethernet)</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>RX packets 460768&nbsp; bytes 587423814 (587.4 MB)</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>RX errors 0&nbsp; dropped 100&nbsp; overruns 0&nbsp; frame 0</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TX packets 122590&nbsp; bytes 29027840 (29.0 MB)</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TX errors 0&nbsp; dropped 0 overruns 0&nbsp; carrier 0&nbsp; collisions 0</code> &nbsp; <code>root@luoahong:~</code><code># ip -s addr show dev ens34</code> <code>2: ens34: &lt;BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP&gt; mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>link</code><code>/ether</code>&nbsp;<code>00:0c:29:03:d3:a7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>inet 192.168.118.74</code><code>/24</code>&nbsp;<code>brd 192.168.118.255 scope global dynamic ens34</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>valid_lft 66745sec preferred_lft 66745sec</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>inet6 fe80::20c:29ff:fe03:d3a7</code><code>/64</code>&nbsp;<code>scope link</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>valid_lft forever preferred_lft forever</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>RX: bytes&nbsp; packets&nbsp; errors&nbsp; dropped overrun mcast</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>587440742&nbsp; 460987&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 100&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TX: bytes&nbsp; packets&nbsp; errors&nbsp; dropped carrier collsns</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>29036492&nbsp;&nbsp; 122677&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

你可以看到，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：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 </td> 
 <td> <code>errors 表示发生错误的数据包数，比如校验错误、帧同步错误等；</code> <code>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；</code> <code>overruns 表示超限数据包数，即网络 I</code><code>/O</code>&nbsp;<code>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；</code> <code>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；</code> <code>collisions 表示碰撞数据包数。</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 四、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。你可以用 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。

**我个人更推荐，使用 ss 来查询网络的连接信息，因为它比 netstat 提供了更好的性能（速度更快）**。比如，你可以执行下面的命令，查询套接字信息：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 7 8 </td> 
 <td> <code>root@luoahong:~</code><code># netstat -nlp|head -n 3</code> <code>Active Internet connections (only servers)</code> <code>Proto Recv-Q Send-Q Local Address&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Foreign Address&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; State&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; PID</code><code>/Programname</code> <code>tcp&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0 127.0.0.53:53&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.0.0.0:*&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; LISTEN&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 840</code><code>/systemd-resolve</code> <code>root@luoahong:~</code><code># ss -ltnp|head -n 3</code> <code>State&nbsp;&nbsp;&nbsp; Recv-Q&nbsp;&nbsp;&nbsp; Send-Q&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Local Address:Port&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Peer Address:Port</code> <code>LISTEN&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 128&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 127.0.0.53%lo:53&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.0.0.0:*&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>users</code><code>:((</code><code>"systemd-resolve"</code><code>,pid=840,fd=13))</code> <code>LISTEN&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 128&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.0.0.0:22&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.0.0.0:*&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>users</code><code>:((</code><code>"sshd"</code><code>,pid=1215,fd=3))</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

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）需要你特别关注**，它们通常应该是0。**当你发现它们不是 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。

**1、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）。而 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）。

**2、当套接字处于监听状态（Listening）时，**

Recv-Q 表示 syn backlog 的当前值。而 Send-Q 表示最大的 syn backlog 值。

而 syn backlog 是 TCP 协议栈中的半连接队列长度，相应的也有一个全连接队列（accept queue），它们都是维护 TCP 状态的重要机制。

**3、什么是半路连接？**

顾名思义，所谓半连接，就是还没有完成 TCP 三次握手的连接，连接只进行了一半，而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。

**4、什么是全路连接？**

而全连接，则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，还需要再被 accept() 系统调用取走，这  
样，服务器就可以开始真正处理客户端的请求了。

## 五、协议栈统计信息 ##

类似的，使用 netstat 或 ss ，也可以查看协议栈的信息：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 </td> 
 <td> <code>root@luoahong:~</code><code># netstat -s</code> <code>Ip:</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>Forwarding: 1</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>207047 total packets received</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>2 with invalid addresses</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>216 forwarded</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>0 incoming packets discarded</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>206829 incoming packets delivered</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>119198 requests sent out</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>20 outgoing packets dropped</code> <code>Icmp:</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>43 ICMP messages received</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>0 input ICMP message failed</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>ICMP input histogram:</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>destination unreachable: 40</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>echo</code>&nbsp;<code>requests: 1</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>echo</code>&nbsp;<code>replies: 2</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>117 ICMP messages sent</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>0 ICMP messages failed</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>ICMP output histogram:</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>destination unreachable: 114</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>echo</code>&nbsp;<code>requests: 2</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>echo</code>&nbsp;<code>replies: 1</code> <code>IcmpMsg:</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>InType0: 2</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>InType3: 40</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>InType8: 1</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>OutType0: 1</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>OutType3: 114</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>OutType8: 2</code> <code>Tcp:</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>415 active connection openings</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>3 passive connection openings</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>0 failed connection attempts</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>7 connection resets received</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>1 connections established</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>196251 segments received</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>124187 segments sent out</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>52 segments retransmitted</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>0 bad segments received</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>226 resets sent</code> <code>Udp:</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>1042 packets received</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>139 packets to unknown port received</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>0 packet receive errors</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>1084 packets sent</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>0 receive buffer errors</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>0 send buffer errors</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>IgnoredMulti: 9264</code> <code>UdpLite:</code> <code>TcpExt:</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>5 TCP sockets finished&nbsp;</code><code>time</code>&nbsp;<code>wait&nbsp;</code><code>in</code>&nbsp;<code>fast timer</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>149 delayed acks sent</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>9 delayed acks further delayed because of locked socket</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>Quick ack mode was activated 3&nbsp;</code><code>times</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>161413 packet headers predicted</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>12736 acknowledgments not containing data payload received</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>2975 predicted acknowledgments</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPTimeouts: 10</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPLossProbes: 13</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPLossProbeRecovery: 2</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPDSACKOldSent: 3</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPDSACKRecv: 9</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>6 connections reset due to unexpected data</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>7 connections reset due to early user close</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPDSACKIgnoredNoUndo: 2</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPRcvCoalesce: 91930</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPOFOQueue: 10697</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPAutoCorking: 1357</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPSynRetrans: 40</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPOrigDataSent: 27150</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPHystartTrainDetect: 1</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPHystartTrainCwnd: 16</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>TCPKeepAlive: 4</code> <code>IpExt:</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>InBcastPkts: 9264</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>InOctets: 580667049</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>OutOctets: 23375191</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>InBcastOctets: 1053751</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>InNoECTPkts: 424052</code> <code>root@luoahong:~</code><code># ss -s</code> <code>Total: 556 (kernel 2442)</code> <code>TCP:&nbsp;&nbsp; 4 (estab 1, closed 0, orphaned 0, synrecv 0, timewait 0</code><code>/0</code><code>), ports 0</code> &nbsp; <code>Transport Total&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; IP&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; IPv6</code> <code>*&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2442&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -</code> <code>RAW&nbsp;&nbsp; 1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1</code> <code>UDP&nbsp;&nbsp; 2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0</code> <code>TCP&nbsp;&nbsp; 4&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1</code> <code>INET&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 7&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 5&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2</code> <code>FRAG&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

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。

## 六、网络吞吐和 PPS ##

接下来，我们再来看看，如何查看系统当前的网络吞吐量和 PPS。在这里，我推荐使用我们的老朋友 sar，在前面的 CPU、内存和 I/O 模块中，我们已经多次用到它。  
  
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：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 </td> 
 <td> <code>root@luoahong:~</code><code># sar -n DEV 1</code> <code>Linux 4.15.0-48-generic (luoahong)&nbsp; 09</code><code>/03/2019</code>&nbsp;&nbsp;<code>_x86_64_&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2 CPU)</code> <code>04:51:51 PM&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; IFACE&nbsp;&nbsp; rxpck</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>txpck</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>rxkB</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>txkB</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>rxcmp</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>txcmp</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;<code>rxmcst</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>%ifutil</code> <code>04:51:52 PM&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; ens34&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 4.95&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.99&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.52&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.80&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00</code> <code>04:51:52 PM&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; lo&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00</code> <code>04:51:52 PM&nbsp;&nbsp; docker0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00</code> &nbsp; <code>04:51:52 PM&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; IFACE&nbsp;&nbsp; rxpck</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>txpck</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>rxkB</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>txkB</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>rxcmp</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>txcmp</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;<code>rxmcst</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>%ifutil</code> <code>04:51:53 PM&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; ens34&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.18&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.81&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00</code> <code>04:51:53 PM&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; lo&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00</code> <code>04:51:53 PM&nbsp;&nbsp; docker0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00</code> <code>^C</code> &nbsp; &nbsp; <code>Average:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; IFACE&nbsp;&nbsp; rxpck</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>txpck</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>rxkB</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>txkB</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>rxcmp</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>txcmp</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;<code>rxmcst</code><code>/s</code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>%ifutil</code> <code>Average:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; ens34&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3.66&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1.26&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.31&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.79&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00</code> <code>Average:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; lo&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00</code> <code>Average:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; docker0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.00</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

这儿输出的指标比较多，我来简单解释下它们的含义。

1、rxpck/s 和 txpck/s 分别是接收和发送的 PPS，单位为包 / 秒。  
2、rxkB/s 和 txkB/s 分别是接收和发送的吞吐量，单位是 KB/ 秒。  
3、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。  
4、%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：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 </td> 
 <td> <code>root@luoahong:~</code><code>#ethtool eth0 | grep Speed</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>Speed: 1000Mb</code><code>/s</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 七、连通性和延时 ##

最后，我们通常使用 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：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 </td> 
 <td> <code>root@luoahong:~</code><code># ping -c3 114.114.114.114</code> <code>PING 114.114.114.114 (114.114.114.114) 56(84) bytes of data.</code> <code>64 bytes from 114.114.114.114: icmp_seq=1 ttl=70&nbsp;</code><code>time</code><code>=22.7 ms</code> <code>64 bytes from 114.114.114.114: icmp_seq=2 ttl=76&nbsp;</code><code>time</code><code>=25.1 ms</code> <code>64 bytes from 114.114.114.114: icmp_seq=3 ttl=89&nbsp;</code><code>time</code><code>=23.2 ms</code> &nbsp; <code>--- 114.114.114.114&nbsp;</code><code>ping</code>&nbsp;<code>statistics ---</code> <code>3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss,&nbsp;</code><code>time</code>&nbsp;<code>2005ms</code> <code>rtt min</code><code>/avg/max/mdev</code>&nbsp;<code>= 22.724</code><code>/23</code><code>.722</code><code>/25</code><code>.186</code><code>/1</code><code>.057 ms</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**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 22.7ms，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 22.7ms。

作者：罗阿红 出处：http://www.cnblogs.com/luoahong/ 本文版权归作者和博客园共有，欢迎转载，但未经作者同意必须保留此段声明，且在文章页面明显位置给出原文连接。

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