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一、网络定位分析手段
二、sar命令
三、netstat命令
以下是几种常见的网络风险诊断方法
网络连通性检查
带宽与延迟测量
丢包率分析
网络拓扑结构审查
安全设备影响评估
协议层面上的优化
负载均衡器效能检验
云化服务架构下的特殊考量 系统应用之间的交换尤其是跨机器之间都是要基于网络的因此网络宽带响应时间网络延迟阻塞等都是影响系统性能的因素。如果应用在不稳定不安全的网络下则会导致应用程序的超时丢弃阻塞波动率大这些在系统中都是不能接受的。我们需要一个可靠的稳定的能满足我们的应用程序在机器A和B之间畅通无阻地运行。
这些需要测试工程师网络管理员系统管理员等一起完成系统的网络。
在系统中我们要考虑对应的网络是否可达防火墙是否开启端口的访问是否允许宽带是否被限制路由的寻址是否可行网络的时延是否可接受等问题。所以在做性能测试时要做好规划尽量减少网络对测试的影响减轻诊断难度。
如果测试环境在局域网内这些问题就变得简单了因此通常会建议大家在局域网内建立测试环境将系统的性能测试与网络的性能测试分开降低测试难度。
一、网络定位分析手段
衡量系统网络的使用情况通常使用下表来进行定位如下表所示。常用的命令sarifconfignetstat等。通过查看收发包的吞吐率是否达到网卡的最大上限网络数据报文有因为这类原因而导致丢包阻塞等现象来证明当前网络是否存在瓶颈。 二、sar命令
sar(systetm Activity Reporter系统活动情况报告)是Linux 上最为全面的系统性能分析工具之一。 能够分析包括文件的读写情况、系统调用情况、磁盘 IO、CPU 效率、内存使用状况、进程活动及IPC有关的活动等。可以使用mansar查看帮助。我们仅就常用的分析参数加以说明以供参考。
sar间隔次数CPU和IOWAIT 统计状态。
sar-b 间隔次数IO 传送速率。
sar-B间隔次数页交换速率。
sa-C间隔次数进程创建的速率。
sar-d间隔次数块设备的活跃信息。
sar-nDEV间隔次数网络设备的状态信息
smr-nSOCK间隔次数SOCK 的使用情况。
sar-nALL间隔次数所有的网络状态信息
sar-PALL间隔次数每颗 CPU 的使用状态信息和IOWAIT 统计状态。
sar-g间隔次数队列的长度(等待运行的进程数)和负载的状态。
sar-r间隔次数内存和swap 空间使用情况。
sar-R间隔次数内存的统计信息(内存页的分配和释放、系统每秒作为BUFFE使用的内存页、每秒被cache到的内存页)。
sar-u间隔次数CPU的使用情况和IOWAIT信息(同默认监控)
sar -v间隔次数inode, file and other kerel tablesd 的状态信息。
sar-w间隔次数每秒上下文交换的数目。
sar-W间隔次数SWAP 交换的统计信息(监控状态同 iostat 的 si so)。
三、netstat命令
netstat命令用于显示与IP、TCP、UDP和ICMP 协议相关的统计数据性能诊断关注连接状态、传输率。另外可以通过进程获取到端口号由端口号获取到程序名。系统中没有此命令时需要先安装请在Centos7下运行yum instal net-tools 安装。
1获取处于监听状态的连接及端口
netstat -nlpt
2由进程名找端口。
netstat -nap|grep java|grep LISTEN
3有无丢包
netstat -i或者netstat -ie
4统计不同连接状态的连接数
netstat -ant|awk{print$6}|sort|uniq -c
以下代码可以统计ESTABLISHED状态与TIME_WAIT状态连接数
netstat -n | awk /^tcp/{y[$NF]} END {for{w in y} print w,y[w]}
在TCP/P通信中HTTP请求是3次握手后开始请求包的传送,状态为ESTABLISHED.当包传送完毕客户端请求断开连接然后是4次挥手的过程在客户端连接的最后一个状态是TME_WAIT(等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认)。TIME WAIT默认是2MSL(maximum segment lifetime最大分节生命期默认是2分钟)如果有过多的TIME_WAIT状态不被释放会导致连接不够用所以这是一个高负载情况下的典型性能问题。通常做法是调整内核参数。
vin /etc/sysctl.confnet.ipv4.tcp syncookies 1net.ipv4.tcp tw reuse 1net.ipv4.tcptw recycle1net,ipv4.tcp fin timeout30#执行/sbin/sysctl -p让参数生效。
net.ipv4.tcp_syncookies1表示开启SYN Cookies。当出现 SYN 等待队列溢出时,启用Cookies来处理可防范少量SYN攻击默认为0表示关闭。
net.ipv4.tcp_tw_reuse1表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets 重新用于新的TCP连接默认为 0表示关闭。
net.ipv4.tcp_tw_recycle1表示开启 TCP 连接中 TIME-WAIT sockets 的快速回收,默认为 0表示关闭。
net.ipv4.tep_fn_timeout30修改系统默认的 TIMEOUT 时间。
性能测试中的网络风险诊断是确保系统在网络层面能够稳定、高效运行的重要环节。随着互联网应用的普及网络性能对用户体验的影响愈发显著。因此在性能测试过程中必须重视并有效地识别和解决潜在的网络风险。
以下是几种常见的网络风险诊断方法
网络连通性检查
使用ping命令来验证目标主机是否可达这是最基本的网络诊断步骤之一。通过发送ICMP回显请求包并接收回应可以快速判断两台设备之间是否存在基本的网络连接。
进一步地可以使用traceroute或Windows下的tracert工具来追踪数据包从源到目的地所经过的路径这有助于发现中间节点可能出现的问题。
带宽与延迟测量
利用iperf3等工具来进行带宽测试它可以模拟真实的传输场景帮助确定网络的最大吞吐量。这对于评估网络承载能力至关重要特别是在涉及到大量数据交换的应用环境中。
同时也应当关注网络延迟Latency即信息从一个点传送到另一个点所需的时间。高延迟可能会影响实时性要求较高的服务如视频会议、在线游戏等。
丢包率分析
丢包是指在网络传输过程中丢失的数据包现象它会严重影响通信质量。可以通过专门的网络监控工具如Wireshark捕捉网络流量进而统计出丢包的比例。如果发现较高的丢包率则需要进一步排查原因可能是由于网络拥塞、硬件故障或是配置不当引起。
网络拓扑结构审查
对现有网络架构进行全面审查包括但不限于路由器、交换机、防火墙等关键组件的部署位置及其相互之间的连接方式。合理的网络设计对于保障良好的网络性能非常关键。
检查是否有冗余链路设置以防止单点故障的发生同时也要注意避免环路形成以免造成广播风暴等问题。
安全设备影响评估
现代企业网络中通常部署了多种安全防护措施如Web应用防火墙(WAF)、入侵检测/防御系统(IDS/IPS)等。这些设备虽然增强了安全性但也可能会引入额外的延迟或其他负面影响。
因此在进行性能测试时应该考虑到这些因素并且在必要的情况下调整相关策略确保既能保护系统免受攻击又不影响正常业务操作。
协议层面上的优化
分析常用的网络协议如TCP/IP、HTTP/HTTPS等在实际工作中的表现寻找可能存在的瓶颈。例如针对HTTP请求可以考虑启用压缩技术减少传输内容大小或者采用缓存机制降低服务器负载。
对于数据库访问应确保SQL语句尽可能简洁高效避免不必要的全表扫描操作。此外还可以探索使用NoSQL数据库或者其他分布式存储解决方案以适应大规模并发访问的需求。
负载均衡器效能检验
如果系统中存在动态负载均衡器则需特别留意其分配任务的能力。确保在不同服务器间合理分发请求避免某些节点过载而其他节点闲置的情况发生。
同时也要检查负载均衡算法的有效性比如基于权重、轮询等方式的选择是否符合预期效果。
云化服务架构下的特殊考量
在现代云化环境中诸如内容分发网络(CDN)、边缘计算节点等新兴技术被广泛应用。它们能够显著改善用户访问速度但同时也带来了新的挑战如一致性问题、成本控制等。
因此在设计性能测试方案时必须充分考虑到这些特性并制定相应的策略来应对可能出现的风险。
为了有效进行性能测试中的网络风险诊断除了依赖先进的工具和技术外还需要结合具体的业务场景和网络环境特点采取综合性、多层次的方法论。只有这样才能全面、准确地定位并解决潜在的网络问题从而保证系统的高性能和高可用性。
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