網(wǎng)絡基本功(二十四):Wireshark抓包實例分析TCP重傳

介紹

TCP發(fā)送一個或一組報文,會等待收到報文的確認信息。重傳,即發(fā)生在報文沒有到達或確認信息沒有及時返回的情況下。當發(fā)現(xiàn)網(wǎng)速變慢時,原因之一可能就是重傳。發(fā)生重傳的原因有多種,在客戶機或服務器兩邊端口應用Wireshark有助于診斷問題。本文通過抓包實例闡述各種可能性。

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診斷過程:

1.在相應端口開始抓數(shù)據(jù)。

2.找到Analyze|Expert

Info菜單。

3.在Notes之下,查找Retransmission

4.點擊(+)符號即可打開重傳列表。鼠標點擊各行可在抓包面板看到重傳報文。

5.現(xiàn)在問題來了,怎樣定位問題呢?

6.通過以下方式查看重傳來自哪里:

·在Expert Info窗口一個一個查看報文,在抓包面板查看哪些是重傳報文(適合于有經(jīng)驗的用戶)

·在報文面板,配置顯示過濾器expert.message ==“Retransmission

(suspected)”,即可看到抓包文件中所有重傳報文

·應用過濾器,在Statistics

& Conversations窗口查看Limit to

display filter部分。

Case 1:重傳至多個目的地址

以下截屏中,可看到有多次重傳,分布于多臺服務器,目的端口號為80(HTTP)。也可以發(fā)現(xiàn)重傳由端口10.0.0.5發(fā)送,因此報文是丟失在發(fā)往Internet的途中,或確認信息沒有及時從web服務器發(fā)回。

問題發(fā)生在發(fā)往Internet的線路上,怎樣知道是什么問題呢?

1.從Statistics菜單,打開IO Graph。

2.本例中,可看到鏈路負載非常低。可能是有故障,或有另一條高負載鏈路。

3.可以通過登錄到通信設(shè)備或SNMP瀏覽器查看引起重傳的原因:報文丟失及錯誤。參考以下截屏:

Case 2:重傳至單一連接

如果所有重傳發(fā)生于同一IP,同一TCP端口號,則可能是慢速應用引起。看以下截屏:

對于單一連接的重傳,進行以下操作:

1.從Statistics菜單打開Conversations,選擇Limit to display filter,可以看到所有發(fā)生重傳的會話,本情況下,是一個單一會話。

2.如下圖所示,通過選擇IPv4標簽可看到從哪個IP地址重傳:

3.如下圖所示,通過選擇TCP標簽看到重傳來自哪一端口:

要定位問題,進行以下步驟:

1.查看IO graph,確保鏈路不忙。(鏈路忙的表征例如流量接近帶寬。例如,帶寬為10Mbps,在IO graph中看見流量接近10Mbps,這就表明鏈路負載較高。不忙的鏈路IO會有很多高低起落,峰值以及空閑間隙)。

2.如果鏈路不忙,則可能是服務器對于IP地址10.1.1.200有問題(10.90.30.12發(fā)送了絕大多數(shù)重傳,所以可能是10.1.1.200響應較慢)

3.從報文面板可以看出應用是FTP數(shù)據(jù)。有可能FTP服務器工作于active模式。因此在端口2350打開連接,服務器將端口更改為1972,所以可能是慢速FTP軟件響應問題引起的重傳。

Case 3:重傳模式

觀察TCP重傳的一個重要考量是是否能看出一些重傳模式。在以下截屏中,可以看見所有重傳來自單一連接,位于客戶端與服務器的NetBIOS會話服務(TCP端口139)。

看起來像一個簡單的服務器/客戶端問題,但查看抓包面板,如下圖所示:

可以看見重傳總是周期性的每30ms發(fā)生一次。問題是由于客戶端在軟件中執(zhí)行了財務進程,導致軟件每30-36ms就減速一次。

Case 4:應用無響應導致重傳

另一個可能導致重傳的原因是客戶端或服務器沒有響應請求。這種情況下,會看到五次重傳,時間也會逐漸延長。五次連續(xù)重傳后,發(fā)送方認為連接斷開(某些情況下,會發(fā)送reset來關(guān)閉連接,取決于軟件實施)。斷開連接之后,可能會發(fā)生兩件事情:

·發(fā)送SYN請求至客戶端,以打開一個新的連接。這種情況下用戶會看到應用凍結(jié),過了15-20秒之后重新開始工作。

·不發(fā)送SYN,用戶需要重新運行應用程序(或應用程序的一部分)

下圖顯示了打開新連接的情況:

Case 5:由于延時變化導致重傳

TCP能夠充分容忍延時,前提是延時大小不發(fā)生變化。當延時改變時,就會發(fā)生重傳。診斷是否由該原因引起的方法:

1.第一件事是ping目的地址,并且得到檢查通信鏈路延時的第一條信息。

2.檢查延時變量,可能由以下原因引起:

·由于不穩(wěn)定或繁忙通信鏈路引起。這種情況下,可以看到ping命令的延時變化,通常由于帶寬較窄。

·由于應用過載或資源不足,這種情況下,只有該應用發(fā)生很多重傳。

·通信設(shè)備過載(CPU,緩存)引起延時。檢查方式直接連接通信設(shè)備。

3.使用Wireshark工具診斷延時問題。

如果重傳達到0.5個百分比,性能就會下降,斷開連接將會達到5個百分比。這取決于應用及其對于重傳的敏感性。

定位重傳問題

當你看到通信鏈路上發(fā)生重傳,進行以下步驟:

1.定位問題——是一個特定IP地址,特定連接,特定應用,還是其他問題。

2.查看問題是否由于通信鏈路,丟包,慢速服務器還是PC。查看應用是否慢速。

3.如果不是由于上述原因,檢查延時變化。

工作原理:

TCP序列號/確認機制詳見前文:網(wǎng)絡基本功(十):細說TCP確認機制。那么重傳是由什么原因引起呢?當報文確認信息丟失,或ACK沒有及時到達,發(fā)送方會進行以下兩步操作:

1.再次發(fā)送報文

2.減少吞吐量。

更多TCP重傳內(nèi)容詳見前文:網(wǎng)絡基本功(九):細說TCP重傳。

以下圖中展示了重傳減少發(fā)送方吞吐量(紅色細線):


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