一文掌握 Linux 性能分析之网络篇（续）

摘要：这是性能分析系列的第五篇，前四篇在这里一文掌握性能分析之篇一文掌握性能分析之内存篇一文掌握性能分析之篇一文掌握性能分析之网络篇在上篇网络篇中，我们已经介绍了几个网络方向的性能分析工具，本文再补充几个。

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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 性能分析之内存篇

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，我们已经介绍了几个 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以下几个：

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

由于篇幅有限，本文会先介绍前面两个，其他工具留作后面介绍，大家可以持续关注。

sar 是一个系统历史数据统计工具。统计的信息非常全，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，非常强大。在 Linux 系统上 sar --help 一下，可以看到它的完整用法。

-A：所有报告的总和

-u：输出 CPU 使用情况的统计信息

-v：输出 inode、文件和其他内核表的统计信息

-d：输出每一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：文件读写情况

-c：输出进程统计信息，每秒创建的进程数

-R：输出内存页面的统计信息

-y：终端设备活动情况

-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，我们常常用来分析网络状况，其他几项的通常有更好的工具来分析。所以，本文会重点介绍 sar 在网络方面的分析手法。

Linux 系统用以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。

我们来看几个示例：

sar -n TCP 1

几个参数了解一下：

active/s：新的 TCP 主动连接（也就是 socket 中的 connect() 事件），单位是：连接数/s。

passive/s：新的 TCP 被动连接（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。

通过这几个参数，我们基本可以知道当前系统 TCP 连接的负载情况。

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很有帮助。

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：因为缓冲充满，每秒钟丢弃的已接收数据包数

txdrop/s：因为缓冲充满，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，查看以上参数能够让我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，更多技巧还需要大家动手去探索，只有动手，才能融会贯通。

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经过的路径（路由器或网关的 IP 地址）。如果发现网络不通，我们可以通过这个命令来进一步判断是主机的问题还是网关的问题。

它通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一个包的 TTL 时间，来探测最终的目标主机。比如开始 TTL = 1，当到达第一个网关设备的时候，TTL - 1，TTL = 0 导致网关响应一个 ICMP 超时报文，这样，如果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，逐步增加 TTL 时间，就可以探测到目标主机之间所经过的路径。

为了防止发送和响应过程出现问题导致丢包，traceroute 默认会发送 3 个探测包，我们可以用 -q x 来改变探测的数量。如果中间设备设置了防火墙限制，会导致源主机收不到响应包，就会显示 * 号。如下是 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。如果只想显示 IP 地址可以用 -n 参数，这个参数可以避免 DNS 域名解析，加快响应时间。

和这个工具类似的还有一个工具叫 pathchar，但平时用的不多，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。当然，性能分析不仅仅依靠工具就能解决的，更多需要我们多思考、多动手、多总结，逐步培养自己的系统能力，才能融会贯通。

参考：

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

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