【虹科案例】使用 TCP 分析测量握手时间

如何使用 Allegro Network 万用表的 TCP 分析确定握手时间

握手需要多少时间？

在图 1 中，您可以在虹科Allegro 网络万用表的 TCP 统计数据中看到过去 10 分钟的客户端握手次数。在这里，您可以清楚地看到在指定时间段内有延长的响应时间。但为什么会延长呢？是不是互联网上的服务器太远？或者可能是无线局域网太弱？但是这些很快就不再是问题了，因为有了虹科Allegro网络万用表，您可以轻松快速地找出响应时间过长的位置以及原因。

图 1：TCP 统计信息一览

握手时间较长的原因

在图 2 的表中，所有数据都以表格形式显示。在这里，您可以根据各种参数选择是按升序还是降序排序，从而可以快速查看哪个服务器或客户端的平均握手时间最长。

虹科Allegro 网络万用表可以永久记录和分析握手时间。这样做的好处是什么呢？您可以一目了然地看到虚拟机是否存在延迟问题，甚至可能存在的质量问题。虚拟机通常会有这种情况，因为它们都是按照“Best Effort”来运行的。

Best Effort意味着它所分布的计算能力与当前可用的计算能力一样多。

对于一个服务和另一个服务（如备份），这种情况可能很好，因为这里的时间片大小并不重要。另一方面，对于ERP系统等服务，情况看起来却有所不同。因为ERP系统会发送许多小请求，它需要的是立即计算能力。

这个对于快速浏览握手时间也很好。我们曾经遇到过这样的情况，即握手时间在某些时候会经常上升，我们可以很快地判断出是虚拟机出了问题。我们意识到了这是由于主机没有为虚拟机分配足够的处理时间，因此出现重大停顿而造成的原因，其中，机器几乎静止不动，没有回答任何请求。

图 2：重要参数排序表

如果握手时间远远超过40毫秒怎么办？

这是你应该注意的地方。在这种情况下，通常意味着数据包已到达服务器，但服务器要么负载非常高，要么连接速度太慢。在客户端方向也是如此。如果客户端确认其在接收的数据方面运行缓慢，则可能是客户端或链路过载造成的。

TCP 重新传输

虹科Allegro网络万用表使您能够随时查看 TCP 统计信息。这使您可以缩小问题所在。对于 TCP 重新传输，这同样是可能的。如图 3 所示，您可以在菜单项 TCP 重传下看到连接的所有数据包和重新传输的数据。这使您可以立即查看重复的数据百分比以及总共传输的数据量。

图 3：TCP 重新传输

数据何时出现两次？

如果数据在同一个位置出现两次，则表示远程站未收到数据。在这种情况下，是设备和接收系统之间存在过载导致的虹科Allegro网络万用表中数据丢失。

实践中的典型用例：

有人抱怨网络太慢。但是如果使用虹科Allegro 网络万用表，您可以直接在服务器上进行测量，以查看其当前响应时间。如果此处未显示任何重新传输，您还可以查看数据在什么时间发送出去。则可以知道是否有网络带宽问题。除此之外，您还可以查看响应时间。如果这些值较低，则可以完全排除网络是导致问题的原因。如果问题出在服务器中或直接在客户端中，这需要很长时间来处理数据。

如何找到无效连接？

在图 4 中，您可以在”连接无效的 TCP 服务器”选项卡上的 TCP 统计信息下清楚地识别此类无效连接。通过这种方式，您始终可以立即知道哪个IP地址正在发送无效请求，并在必要时采取措施。

无效连接是指发送了 TCP 请求但不显示任何数据。其中一个原因可能是来自外部的攻击。但也可能是有人正在发送连接，但根本不想传输它们，并且还在客户端 – 服务器通信中受到干扰。

在表中，您可能还会看到某些连接包含状态”无效”。如果只传输了几个字节并且已经在那里握手，但连接已经打开了20个小时并且从未彻底地关闭，则可能会出现这种情况。请保持警惕，因为这可能是一次攻击。但请注意，这不是一个安全功能，而是一种早期预警系统。

图 4：查找无效连接

TCP 标志评估的功能

通过这种方式，您可以轻松快速地查看在什么时间使用了多少标志。

这可能表明网络中存在问题，例如，如果突然重置速率增加很多。在这种情况下，您可以按发送或接收最多重置的IP对表进行排序，以找到罪魁祸首。

何时出现零窗口？

由于应用程序提取数据的速度不够快，所以当数据到达服务器时，始终会出现零窗口。这与操作系统核心中的缓冲区有关。每当数据到达操作系统的速度过快时，缓冲区就会变小。一旦缓冲区用完，TCP 就会发送消息”缓冲区为 0″，即零窗口。这样做的好处是，可以排除网络的问题。这是因为两个设备之间的网络足够快，服务器跟不上的原因。

但同时会有两个可能的原因：

窗口太小，可能会在其中发送数据。
或者应用程序速度太慢，无法接受数据

图 5：TCP 零窗口

在图 5 中所示的菜单项”TCP 零窗口”下，您可以随时查看存在哪些零窗口，还可以跟踪已发送和接收的窗口数。同时，您可以看到操作系统可以缓存的数据量有多大，即所谓的窗口大小。这是在 TCP 连接开始时通过 Windows 缩放因子协商的。Windows 比例因子确定最大大小，并且在连接运行时无法更改。

一般来说，出现这些标志，都是物理布线，交换机，路由器，防火墙没有问题的表现。在这里，问题显然出在终端设备及其性能上。因此，如您所见，TCP分析可帮助您快速排除可能的问题并更接近真正的问题。TCP的最大优点是它还可以与大量协议一起使用，特别是对于SSL等完全加密的流量，因为TCP在ssl中也有使用。

应用示例：

使用虹科Allegro网络万用表，您可以轻松地按发送最多 TCP 零窗口的应用程序进行排序。在我们的例子中，有很多来自备份系统。我们可以通过更仔细地观察看到每秒发送500个零窗口数据包的时间。同时，响应时间也非常慢。这是什么原因呢？

在”对等”项目下，我们看到从我们的磁盘站传输了66 GB的大容量。在这种情况下，每晚我们都会把中央 NAS 备份到旧 NAS。现在新 NAS 比旧 NAS 更快，也可以更快地发送数据。

使用过滤器排除流量

通常，在安装时，您要么获得大型镜像端口，要么从数据包代理处获得大量数据。为了分析这一点，我们内置了一个网络过滤器。这样，您可以轻松忽略某些不想记录或分析的流量。

此类连接还可以定义为黑名单或白名单。也许您有与您的测量相关的某些IP或MAC滤波器。或者，反之亦然，您希望排除在任何情况下都不应分析的某些计算机。请注意，即使单个数据包已被排除，仍然可以在接口统计信息中看到它们，但这不是Allegro网络万用表的问题，这是因为数据包存在并已注册。但在处理它们之前，它们被过滤掉并在内部丢弃。为了帮助您跟踪这一点，我们已将”过滤流量”部分安装到仪表板中。

如图 6 所示，您将在此处找到以下区域的筛选器函数：IP 地址、子网、IP 对、MAC 地址、VLAN、端口、网络接口筛选器。

筛选时的链接是基于 OR 的，这意味着每个筛选器都是单独应用的。例如，如果同时应用 MAC 筛选器和 IP 筛选器，那么一旦地址遇到该流量，就会将其过滤掉。在相反的情况下，如果您添加了许多IP地址，则它们将被Or链接，并且一旦命中IP地址，就会应用过滤器。