作者：馬海琴 編輯：畢小煩

計算機網(wǎng)絡(luò)，就是通過光纜、電纜、電話線或無線通訊將兩臺以上的計算機互連起來的集合，包括廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)和無線網(wǎng)。

計算機網(wǎng)絡(luò)是傳輸信息的媒介。我們常說的千兆網(wǎng)，是指網(wǎng)絡(luò)帶寬為 1000Mbps，將 bit 換算成 Byte，理論上 1s 的傳輸速度為 125MB。

在對 HTTP 接口進行性能測試的過程中，有可能出現(xiàn)「Address already in use」「Address not available」等報錯，也可能出現(xiàn)明明 IO 和 CPU 都很低，TPS 確無法上升的情況，這就是有可能是網(wǎng)絡(luò)遇到了瓶頸。HTTP 接口是使用 TCP 協(xié)議進行傳輸，由四個組成原件：源地址、源端口、目的地址、目的端口。

• 源地址：發(fā)起通信的 IP 地址
• 源端口：發(fā)起通信的端口
• 目的地址：接受通信的 IP 地址
• 目的端口：接受通信請求的端口

在性能測試中，高并發(fā)場景下會占用大量的端口，如果這些端口沒有釋放就會出現(xiàn)端口不夠用的情況。

一. 常見問題：網(wǎng)絡(luò)帶寬不足

可以通過dstat -t -n查看網(wǎng)絡(luò)情況。

如下所示：

輸出結(jié)果中，net/total代表網(wǎng)絡(luò)的情況：

• recv：流量接收速度
• send：流量發(fā)送速度

在性能測試的過程中，我們需要監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的使用情況，一旦達到網(wǎng)絡(luò)帶寬的瓶頸（recv/send 接近帶寬，一般會略低于帶寬），也會影響我們性能測試的結(jié)果。我們需要考慮優(yōu)化傳輸數(shù)據(jù)量的大小，以降低帶寬的壓力。

二. 常見問題：端口不足

2.1 服務(wù)器端口不足

當(dāng)出現(xiàn)以下報錯信息時，可能是出現(xiàn)了端口不足導(dǎo)致的。

• Address already in use: connect
• Failed to connect to server
• Address not available

① 如何驗證是不是端口不足呢？

第一步：查看機器的可用端口數(shù)量

命令：

$ cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

如：

第二步：統(tǒng)計當(dāng)前連接數(shù)

命令：

$ netstat -nat | awk '/^tcp/{++S[$NF]}END{for (a in S) print a,S[a]}'

如：

狀態(tài)說明：

• CLOSED：無連接是活動的或正在進行
• LISTEN：服務(wù)器在等待進入呼叫
• SYN_RECV：一個連接請求已經(jīng)到達，等待確認(rèn)
• SYN_SENT：應(yīng)用已經(jīng)開始，打開一個連接
• ESTABLISHED：正常數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)
• FIN_WAIT1：應(yīng)用說它已經(jīng)完成
• FIN_WAIT2：另一邊已同意釋放
• ITMED_WAIT：等待所有分組死掉
• CLOSING：兩邊同時嘗試關(guān)閉
• TIME_WAIT：另一邊已初始化一個釋放
• LAST_ACK：等待所有分組死掉

當(dāng)連接數(shù)接近可用端口數(shù)量時，說明端口被耗盡了。

② 怎么解決端口不足的問題？

可以從以下兩個方面來解決：

方法一：增加可用端口

修改文件/etc/sysctl.conf，添加內(nèi)容net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535，執(zhí)行命令/sbin/sysctl -p使配置生效。

如：

方法二：提升端口回收速度

在文件/etc/sysctl.conf添加以下內(nèi)容：

# 表示如果套接字由本端要求關(guān)閉，這個參數(shù)決定了它保持在FIN-WAIT-2狀態(tài)的時間 net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30# 表示當(dāng)keepalive起用的時候，TCP發(fā)送keepalive消息的頻度。缺省是2小時，改為20分鐘 net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200# 1 表示開啟SYN Cookies。當(dāng)出現(xiàn)SYN等待隊列溢出時，啟用cookies來處理，可防范少量SYN攻擊，默認(rèn)為0，表示關(guān)閉 net.ipv4.tcp_syncookies = 1# 1 表示開啟重用。允許將TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP連接，默認(rèn)為0，表示關(guān)閉 net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1# 1 表示開啟TCP連接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默認(rèn)為0，表示關(guān)閉 net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1# 表示SYN隊列的長度，默認(rèn)為1024，加大隊列長度為8192，可以容納更多等待連接的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù) net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192# 表示系統(tǒng)同時保持TIME_WAIT套接字的最大數(shù)量，如果超過這個數(shù)字，TIME_WAIT套接字將立刻被清除并打印警告信息，默認(rèn)為 180000 net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000

最后執(zhí)行命令/sbin/sysctl -p使配置生效。當(dāng) tpc 連接中 TIME_WAIT 狀態(tài)的數(shù)量較多時，該方法的效果將會非常明顯。

如果是壓測機的端口不足，除了使用以上方法來提升壓測機的性能，更直接的方式是發(fā)起請求的時候不要使用 KeepAlive 模式（告訴 WEB 服務(wù)器或者代理服務(wù)器，在完成本次請求的響應(yīng)后，斷開連接，不要等待本次連接的后續(xù)請求了）。如果還是端口不足，那就需要增加壓測機的數(shù)量來解決了。

如果是被測服務(wù)所在的機器端口不足，一般不建議修改機器的配置（建議與線上保持一致），如果要修改，需要與開發(fā)和運維一起評估修改配置的利弊以及可能存在的風(fēng)險。

2.2 服務(wù)內(nèi)部端口不足

查看當(dāng)前服務(wù)的端口連接數(shù)量：

netstat -ane|grep ESTABLISHED |grep 'ip:port'|wc -l

當(dāng)測試過程中，該值增長到一定數(shù)量就不再變化，測試結(jié)束，值立即下降。當(dāng)服務(wù)器所有資源都未達到瓶頸，而 tps 無法隨著并發(fā)數(shù)量而增加的時候，我們就要考慮是不是服務(wù)本身的線程數(shù)量不足導(dǎo)致的。這個時候只要適當(dāng)?shù)脑黾泳€程數(shù)量即可，線程數(shù)量不可無限增加，數(shù)量越大消耗的資源就會越多，要根據(jù)測試情況進行調(diào)整，保證在一定的系統(tǒng)資源下，配置合理的線程數(shù)量，使得在服務(wù)穩(wěn)定的前提下盡可能提升系統(tǒng)資源的利用率。

關(guān)于系統(tǒng)資源的分析就到這里了，關(guān)于分析的命令其實有很多，本系列文章只是列舉了常用的一小部分，在面對真實的問題時，可以根據(jù)需要使用更便捷的方式。在實際的生產(chǎn)中，我們更多的是會使用圖形監(jiān)控服務(wù)資源的使用，也會對很多異常場景設(shè)置報警提醒和現(xiàn)場留存，這對分析和發(fā)現(xiàn)問題都有很大的幫助。

（完）

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【测试沉思录】17. 性能测试中的系统资源分析之四：网络的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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