一文掌握 Linux 性能分析之网络篇（续）

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这是 Linux 性能分析系列的第五篇，前四篇在这里：

一文掌握 Linux 性能分析之 CPU 篇

一文掌握 Linux 性能分析以内存篇

一文掌握 Linux 性能分析之 IO 篇

一文掌握 Linux 性能分析之网络篇

在上篇网络篇中，咱们已经介绍了几个 Linux 网络方向的性能分析工具，本文再补充几个。总结下来，余下的工具包括但不限于如下几个：

• sar：统计信息历史
• traceroute：测试网络路由
• dtrace：TCP/IP 栈跟踪
• iperf / netperf / netserver：网络性能测试工具
• perf 性能分析神器

因为篇幅有限，本文会先介绍前面两个，其余工具留做后面介绍，你们能够持续关注。

sar

sar 是一个系统历史数据统计工具。统计的信息很是全，包括 CPU、内存、磁盘 I/O、网络、进程、系统调用等等信息，是一个集大成的工具，很是强大。在 Linux 系统上 sar --help 一下，能够看到它的完整用法。

• -A：全部报告的总和
• -u：输出 CPU 使用状况的统计信息
• -v：输出 inode、文件和其余内核表的统计信息
• -d：输出每个块设备的活动信息
• -r：输出内存和交换空间的统计信息
• -b：显示 I/O和传送速率的统计信息
• -a：文件读写状况
• -c：输出进程统计信息，每秒建立的进程数
• -R：输出内存页面的统计信息
• -y：终端设备活动状况
• -w：输出系统交换活动信息
• -n：输出网络设备统计信息

在平时使用中，咱们经常用来分析网络情况，其余几项的一般有更好的工具来分析。因此，本文会重点介绍 sar 在网络方面的分析手法。

Linux 系统用如下几个选项提供网络统计信息：

• -n DEV：网络接口统计信息。
• -n EDEV：网络接口错误。
• -n IP：IP 数据报统计信息。
• -n EIP：IP 错误统计信息。
• -n TCP：TCP 统计信息。
• -n ETCP：TCP 错误统计信息。
• -n SOCK：套接字使用。

咱们来看几个示例：

（1）每秒打印 TCP 的统计信息。

sar -n TCP 1

几个参数了解一下：

• active/s：新的 TCP 主动链接（也就是 socket 中的 connect() 事件），单位是：链接数/s。
• passive/s：新的 TCP 被动链接（也就是 socket 中的 listen() 事件）。
• iseg/s：接收的段（传输层以段为传输单位），单位是：段/s
• oseg/s：发送的段。

经过这几个参数，咱们基本能够知道当前系统 TCP 链接的负载状况。

（2）每秒打印感兴趣的网卡的统计信息

sar -n DEV 1 | awk 'NR == 3 || $3 == "eth0"'

几个参数了解一下：

• rxpck/s / txpck/s：网卡接收/发送的数据包，单位是：数据包/s。
• rxkB/s / txkB/s：网卡接收/发送的千字节，单位是：千字节/s。
• rxcmp/s / txcmp/s：网卡每秒接受/发送的压缩数据包，单位是：数据包/s。
• rxmcst/s：每秒接收的多播数据包，单位是：数据包/s。
• %ifutil：网络接口的利用率。

这几个参数对于分析网卡接收和发送的网络吞吐量颇有帮助。

（3）错误包和丢包状况分析

sar -n EDEV 1

几个参数了解一下：

• rxerr/s / txerr/s：每秒钟接收/发送的坏数据包
• coll/s：每秒冲突数
• rxdrop/s：由于缓冲充满，每秒钟丢弃的已接收数据包数
• txdrop/s：由于缓冲充满，每秒钟丢弃的已发送数据包数
• txcarr/s：发送数据包时，每秒载波错误数
• rxfram/s：每秒接收数据包的帧对齐错误数
• rxfifo/s / txfifo/s：接收/发送的数据包每秒 FIFO 过速的错误数

当发现接口传输数据包有问题时，查看以上参数可以让咱们快速判断具体是出的什么问题。

OK，这个工具就介绍到这里，以上只是抛砖引玉，更多技巧还须要你们动手去探索，只有动手，才能融会贯通。

traceroute

traceroute 也是一个排查网络问题的好工具，它能显示数据包到达目标主机所通过的路径（路由器或网关的 IP 地址）。若是发现网络不通，咱们能够经过这个命令来进一步判断是主机的问题仍是网关的问题。

它经过向源主机和目标主机之间的设备发送一系列的探测数据包（UDP 或者 ICMP）来发现设备的存在，实现上利用了递增每个包的 TTL 时间，来探测最终的目标主机。好比开始 TTL = 1，当到达第一个网关设备的时候，TTL - 1，TTL = 0 致使网关响应一个 ICMP 超时报文，这样，若是没有防火墙拦截的话，源主机就知道网关设备的地址。以此类推，逐步增长 TTL 时间，就能够探测到目标主机之间所通过的路径。

为了防止发送和响应过程出现问题致使丢包，traceroute 默认会发送 3 个探测包，咱们能够用 -q x 来改变探测的数量。若是中间设备设置了防火墙限制，会致使源主机收不到响应包，就会显示 * 号。以下是 traceroute baidu 的结果：

每一行默认会显示设备名称（IP 地址）和对应的响应时间。发送多少个探测包，就显示多少个。若是只想显示 IP 地址能够用 -n 参数，这个参数能够避免 DNS 域名解析，加快响应时间。

和这个工具相似的还有一个工具叫 pathchar，但平时用的很少，我就不介绍了。

以上就是两个工具的简单介绍，工具虽然简单，但只要能解决问题，就是好工具。固然，性能分析不只仅依靠工具就能解决的，更多须要咱们多思考、多动手、多总结，逐步培养本身的系统能力，才能融会贯通。

参考：

iperf3
netperf netserver
https://www.jianshu.com/p/42e...

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