7.0 概述

本章介紹一些在Linux上可用的網(wǎng)絡(luò)性能工具。我們主要關(guān)注分析單個(gè)設(shè)備/系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)流量的工具，而非全網(wǎng)管理工具。雖然在完全隔離的情況下評(píng)估網(wǎng)絡(luò)性能通常是無(wú)意義的(節(jié)點(diǎn)不會(huì)與自己通信),但是，調(diào)查單個(gè)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上的行為對(duì)確定本地配置和應(yīng)用程序的問(wèn)題是有幫助的。此外，了解單系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)流量特性也有助于找到其他有問(wèn)題的系統(tǒng)，以及造成網(wǎng)絡(luò)性能降低的本地硬件和應(yīng)用程序錯(cuò)誤。
閱讀本章后，你將能夠：

1. 確定系統(tǒng)內(nèi)以太網(wǎng)設(shè)備的速度和雙工設(shè)置(mii-tool、ethtool)。
2. 確定流經(jīng)每個(gè)以太網(wǎng)接口的網(wǎng)絡(luò)流量(ifconfig、sar、gkrellm、iptraf、netstat、
   etherape)。
3. 確定流入和流出系統(tǒng)的IP流量的類型(gkrellm、iptraf、netstat、etherape)。
4. 確定流入和流出系統(tǒng)的每種類型的IP流量(gkrellm、iptraf、etherape)。
5. 確定是哪個(gè)應(yīng)用程序產(chǎn)生了IP流量(netstat)。

7.1網(wǎng)絡(luò)I/O介紹

Linux和其他主流操作系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)流量被抽象為一系列的硬件和軟件層次。鏈路層，也就是最低一層，包含網(wǎng)絡(luò)硬件，如以太網(wǎng)設(shè)備。在傳送網(wǎng)路流量時(shí)，這一層并不區(qū)分流量類型，而僅僅以盡可能快的速度發(fā)送和接收數(shù)據(jù)(或幀)。
鏈路層的上面是網(wǎng)絡(luò)層。這一層使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)和網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議(ICMP)在機(jī)器間尋址并路由數(shù)據(jù)包。IP/ICMP盡其最大努力嘗試在機(jī)器之間傳遞數(shù)據(jù)包，但是它們不能保證數(shù)據(jù)包是否能真正達(dá)到其目的地。
網(wǎng)絡(luò)層的上面是傳輸層，它定義了傳輸控制協(xié)議(TCP)和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)。TCP是一個(gè)可靠協(xié)議，它可以保證消息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送達(dá)，如果消息無(wú)法送達(dá)它就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤。TCP的同級(jí)協(xié)議UDP,則是一個(gè)不可靠協(xié)議，它無(wú)法保證信息能夠送達(dá)(為了獲得最高的數(shù)據(jù)傳輸速率)。UDP和TCP為IP增加了“服務(wù)”的概念。UDP和TCP接收有編號(hào)“端口”的消息。按照慣例，每個(gè)類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)都被分配了不同的編號(hào)。例如，超文本傳輸協(xié)議(HTTP)通常為端口80，安全外殼(SSH)通常為端口22,文件傳輸協(xié)議(FTP)通常為端口23。在Linux系統(tǒng)中，文件/etc/services定義了全部的端口以及它們提供的服務(wù)類型。
最上一層為應(yīng)用層。這一層包含了各種應(yīng)用程序，它們使用下面各層在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)包。這些應(yīng)用程序包括：Web服務(wù)器、SSH客戶端，甚至是P2P文件共享客戶端，比如BitTorrent。
在Linux內(nèi)核實(shí)現(xiàn)或控制的是最低三層(鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層)。內(nèi)核可以提供每層的性能統(tǒng)計(jì)信息，包括數(shù)據(jù)流經(jīng)每一層時(shí)的帶寬使用情況信息和錯(cuò)誤計(jì)數(shù)信息。本章介紹的工具就能使你提取并查看這些統(tǒng)計(jì)信息。

7.1.1鏈路層的網(wǎng)絡(luò)流量

在網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的最低幾層，Linux可以偵測(cè)到流經(jīng)鏈路層的數(shù)據(jù)流量的速率。鏈路層，通常是以太網(wǎng)，以幀序列的形式將信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。即便是其上層次的信息片段的大小比幀大很多，鏈路層也會(huì)將它們分割為幀，再發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。數(shù)據(jù)幀的最大尺寸被稱為最大傳輸單位(MTU)。你可以使用網(wǎng)絡(luò)配置工具，如ip或ifconfig來(lái)設(shè)置MTU。對(duì)以太網(wǎng)而言，最大大小一般為1500字節(jié)，雖然有些硬件支持的巨型幀可以高達(dá)9000字節(jié)。MTU 的大小對(duì)網(wǎng)絡(luò)效率有直接影響。鏈路層上的每一個(gè)幀都有一個(gè)小容量的頭部，因此，使用大尺寸的MTU就提高了用戶數(shù)據(jù)對(duì)開銷(頭部)的比例。但是，使用大尺寸的MTU,每個(gè)數(shù)據(jù)幀被損壞或丟棄的幾率會(huì)更高。對(duì)清潔物理鏈路來(lái)說(shuō)，大尺寸MTU通常會(huì)帶來(lái)更好的性能，因?yàn)樗枰拈_銷更??；反之，對(duì)嘈雜的鏈路來(lái)說(shuō)，更小的MTU則通常會(huì)提升性能，因?yàn)?，?dāng)單個(gè)幀被損壞時(shí)，它要重傳的數(shù)據(jù)更少。
在物理層，幀流經(jīng)物理網(wǎng)絡(luò)，Linux內(nèi)核可以收集大量有關(guān)幀數(shù)量和類型的不同統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：

1. 發(fā)送/接收–如果一個(gè)幀成功地流出或流入機(jī)器，那么它就會(huì)被計(jì)為一個(gè)已發(fā)送或已接收的幀。
2. 錯(cuò)誤–有錯(cuò)誤的幀(可能是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)電纜壞了，或雙工不匹配)。
3. 丟棄–被丟棄幀的(很可能是因?yàn)閮?nèi)存或緩沖區(qū)容量小)。
4. 溢出–由于內(nèi)核或網(wǎng)卡有過(guò)多的幀，因此被網(wǎng)絡(luò)丟棄的幀。通常這種情況不應(yīng)該
   發(fā)生。
5. 幀–由于物理級(jí)問(wèn)題導(dǎo)致被丟棄的幀。其原因可能是循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)錯(cuò)誤或
   其他低級(jí)別的問(wèn)題。
6. 多播–這些幀不直接尋址到當(dāng)前系統(tǒng)，而是同時(shí)廣播到一組節(jié)點(diǎn)。
7. 壓縮–一些底層接口，如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)或串行線路網(wǎng)際協(xié)議(SLIP)設(shè)備在把幀發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上之前，會(huì)對(duì)其進(jìn)行壓縮。該值表示的就是被壓縮幀的數(shù)量。
   有些Linux網(wǎng)絡(luò)性能工具能夠顯示通過(guò)每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每一種類型的幀數(shù)。這些工具通常需要設(shè)備名，因此，熟悉Linux如何對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備命名以便搞清楚哪個(gè)名字代表了哪個(gè)設(shè)備是很重要的。以太網(wǎng)設(shè)備被命名為ethN,其中，eth0指的是第一個(gè)設(shè)備，eth1指的是第二個(gè)設(shè)備，以此類推。與以太網(wǎng)設(shè)備命名方式相同，PPP設(shè)備被命名為pppN。環(huán)回設(shè)備，用于與本機(jī)聯(lián)網(wǎng)，被命名為lo。
   在調(diào)查性能問(wèn)題時(shí)，非常關(guān)鍵的一點(diǎn)是要清楚底層物理層能夠支持的最大速度。比方說(shuō)，以太網(wǎng)設(shè)備通常支持多種速度，如10Mbps、100Mbps,甚至是1000Mbps。底層以太網(wǎng)卡和基礎(chǔ)設(shè)施(交換機(jī))必須能控制所需的速度。雖然大多數(shù)網(wǎng)卡可以自動(dòng)檢測(cè)能支持的最高速度，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)刈晕以O(shè)置，但是，如果一個(gè)網(wǎng)卡或交換機(jī)設(shè)置錯(cuò)誤，就會(huì)影響到性能。如果不能達(dá)到更高的速度，以太網(wǎng)設(shè)備一般會(huì)協(xié)商降低速度，但它們?nèi)匀皇瞧鹱饔玫?。假如網(wǎng)絡(luò)性能大大低于預(yù)期，那么最好使用工具ethtool或mii-tool來(lái)檢驗(yàn)以太網(wǎng)速度是否設(shè)置為你的期望值。

7.1.2協(xié)議層網(wǎng)絡(luò)流量

對(duì)TCP或UDP流量而言，Linux使用套接字/端口來(lái)抽象兩臺(tái)機(jī)器的連接。當(dāng)與遠(yuǎn)程機(jī)器連接時(shí)，本地應(yīng)用程序用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)套接字來(lái)打開遠(yuǎn)程機(jī)器上的一個(gè)端口。如前所述，常見網(wǎng)絡(luò)服務(wù)都有約定的端口號(hào)，因此，給定的應(yīng)用程序就能連接到遠(yuǎn)程機(jī)器的正確端口上。比如，端口80通常用于HTTP。在加載一個(gè)Web頁(yè)面時(shí)，瀏覽器就連接到遠(yuǎn)程機(jī)器的80端口上。遠(yuǎn)程機(jī)器上的Web服務(wù)器監(jiān)聽80端口上的連接，當(dāng)連接發(fā)生時(shí)，Web服務(wù)器就為Web頁(yè)面的傳輸設(shè)置該連接。
Linux網(wǎng)絡(luò)性能工具可以跟蹤流經(jīng)特定網(wǎng)絡(luò)端口的數(shù)據(jù)量。由于每個(gè)服務(wù)的端口號(hào)具有唯一性，因此有可能確定流向特定服務(wù)的物理流量。

7.2 網(wǎng)絡(luò)性能工具

本節(jié)介紹能夠診斷性能問(wèn)題的Linux網(wǎng)絡(luò)性能工具。我們先從確定最底層網(wǎng)絡(luò)性能(物理統(tǒng)計(jì)信息)的工具開始，然后逐步增加可以調(diào)查其上各層的工具。

7.2.1mii-tool(媒體無(wú)關(guān)接口工具)

mii-tool是以太網(wǎng)專用硬件工具，主要用于設(shè)置以太網(wǎng)設(shè)備，但它也可以提供有關(guān)當(dāng)前設(shè)置的信息。這個(gè)信息，諸如鏈接速度和雙工設(shè)置，對(duì)于追蹤性能不佳設(shè)備的成因是非常有用。

7.2.1.1網(wǎng)絡(luò)I/O性能相關(guān)的選項(xiàng)

使用mii-tool時(shí)需要根訪問(wèn)權(quán)限。其調(diào)用命令行如下：
mii -tool [-v] [device]
mii -tool輸出指定設(shè)備的以太網(wǎng)設(shè)置。如果沒(méi)有指定設(shè)備，那么mii -tool就會(huì)顯示所有可用以太網(wǎng)設(shè)備的信息。若使用了-v選項(xiàng)，mii -tool將顯示被提供或協(xié)商的網(wǎng)絡(luò)功能的詳細(xì)信息。

7.2.1.2 用法示例

清單7.1顯示的是系統(tǒng)上eth0的配置信息。第一行告訴我們網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正在使用100BASE-T全雙工連接。接下來(lái)的幾行描述了機(jī)器網(wǎng)卡的功能，以及該網(wǎng)卡檢測(cè)到的線路另一端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能。

mii-tool提供了關(guān)于如何配置以太網(wǎng)設(shè)備物理層的底層信息。

7.2.2 ethtool

在配置和顯示以太網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)方面，ethtool提供了與mii-tool相似的功能。不過(guò)，ethtool更加強(qiáng)大，包含了更多配置選項(xiàng)和設(shè)備統(tǒng)計(jì)信息。

7.2.2.1網(wǎng)絡(luò)I/O性能相關(guān)的選項(xiàng)

ethtool在使用時(shí)需要根訪問(wèn)權(quán)限，其調(diào)用使用如下命令行：
ethtool [device]
ethtool輸出給定的以太網(wǎng)設(shè)備的配置信息。如果沒(méi)有特別指定設(shè)備，ethtool就會(huì)輸出系統(tǒng)中所有以太網(wǎng)設(shè)備的統(tǒng)計(jì)信息。ethtool的主頁(yè)詳細(xì)說(shuō)明了修改當(dāng)前以太網(wǎng)設(shè)置的選項(xiàng)。

7.2.2.2用法示例

清單7.2顯示了系統(tǒng)內(nèi)eth0的配置信息。雖然該設(shè)備支持多種不同的速度和鏈接設(shè)置，但它當(dāng)前連接到的是一個(gè)全雙工，1000Mbps的鏈路。

ethtool運(yùn)行簡(jiǎn)單，它能迅速提供配置不當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備的有關(guān)信息。

7.2.3 ifconfig(接口配置)

ifconfig的主要工作就是在Linux機(jī)器上安裝和配置網(wǎng)絡(luò)接口。它還提供了系統(tǒng)中所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基本性能統(tǒng)計(jì)信息。ifconfig幾乎在所有聯(lián)網(wǎng)的Linux機(jī)器上都是可用的。

7.2.3.1網(wǎng)絡(luò)I/O性能相關(guān)的選項(xiàng)

ifconfig用如下命令行調(diào)用：
ifconfig [device]
如果沒(méi)有指定設(shè)備，ifconfig就會(huì)顯示所有活躍的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。表7-1解釋了ifconfig提供的性能統(tǒng)計(jì)項(xiàng)。

盡管ifconfig主要用于網(wǎng)絡(luò)配置，但由它提供的適當(dāng)數(shù)量的統(tǒng)計(jì)信息也能使你確定系統(tǒng)中每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的健康和性能狀況。

7.2.3.2用法示例

清單7.3顯示了來(lái)自系統(tǒng)所有設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計(jì)信息。這里，我們有一個(gè)以太網(wǎng)卡(eth0)和一個(gè)環(huán)回(lo)設(shè)備。本例中，以太網(wǎng)卡接收數(shù)據(jù)量約為790Mb,發(fā)送數(shù)據(jù)量約為319Mb。
ifconfig提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示的是自系統(tǒng)啟動(dòng)開始的累計(jì)數(shù)值。如果你將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下線，之后又讓其上線，其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也不會(huì)重置。如果你按規(guī)律的間隔來(lái)運(yùn)行ifconfig,就可以發(fā)現(xiàn)各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的變化率。這一點(diǎn)可以通過(guò)watch命令或shell腳本來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，這兩種方式我們將在下一章討論。

7.2.4 ip

一些網(wǎng)絡(luò)工具，如ifconfig,正在被淘汰，取而代之的是新的命令：ip。ip不僅可以讓你對(duì)Linux聯(lián)網(wǎng)的多個(gè)不同方面進(jìn)行配置，還可以顯示每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能統(tǒng)計(jì)信息。

7.2.4.1網(wǎng)絡(luò)I/O性能相關(guān)的選項(xiàng)

提取性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，用如下命令行調(diào)用ip：
ip -s [-s] link
如果你用上述選項(xiàng)調(diào)用ip,它就會(huì)輸出系統(tǒng)中所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)計(jì)信息，包括環(huán)回(lo)設(shè)備和簡(jiǎn)單互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)換(sit0)設(shè)備。設(shè)備sit0允許將IPv6的數(shù)據(jù)包封裝到IPv4的數(shù)據(jù)包中，并保持下來(lái)，這樣可以緩解IPv4和IPv6之間的轉(zhuǎn)換。如果ip中還有一個(gè)-s,它將會(huì)提供底層以太網(wǎng)更加詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)信息。表7-2對(duì)ip提供的部分性能統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行了說(shuō)明。

ip是一個(gè)非常靈活的Linux網(wǎng)絡(luò)配置工具，雖然它的主要功能是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，但你也可以用它來(lái)提取底層設(shè)備的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

7.2.4.2用法示例

清單7.4給出了系統(tǒng)中所有設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計(jì)信息。這里，我們有一個(gè)以太網(wǎng)卡，一個(gè)環(huán)回設(shè)備，和sit0通道設(shè)備。本例中，以太網(wǎng)卡接收數(shù)據(jù)大約為820Mb,發(fā)送數(shù)據(jù)大約為799Mb。


與ifconfig非常相似的是，ip提供的是自系統(tǒng)啟動(dòng)開始的總的系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。如果使用watch(下一章討論),你就可以監(jiān)控這些數(shù)值是如何隨著時(shí)間發(fā)生變化的。

7.2.5sar(IV)

前面的章節(jié)已經(jīng)討論過(guò)，sar是最靈活的Linux性能工具之一。它可以監(jiān)控許多不同的事情，歸檔統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，甚至還能用其他工具可用的格式來(lái)顯示信息。sar并不能總是與專門領(lǐng)域性能工具一樣來(lái)提供盡可能多的詳細(xì)信息，但它能給出一個(gè)很好的總體概況。
網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計(jì)信息并無(wú)不同。和ip以及ifconfig一樣，sar提供了鏈路級(jí)的網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)。但是，它同時(shí)還提供了一些關(guān)于傳輸層打開的套接字?jǐn)?shù)量的基本信息。

7.2.5.1網(wǎng)絡(luò)I/O性能相關(guān)的選項(xiàng)

sar使用如下命令行來(lái)收集網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)信息：
sar [-N DEVIEDEVISOCKIFULL] [DEVICE] [interval] [count]
sar收集多種不同類型的性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。表7-3解釋了一些命令行選項(xiàng)，sar使用它們來(lái)顯示網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計(jì)信息。

表7-4給出了sar提供的網(wǎng)絡(luò)性能選項(xiàng)。

考慮到sar能收集到全部統(tǒng)計(jì)信息，它確實(shí)為單點(diǎn)提供了最系統(tǒng)級(jí)的性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

7.2.5.2用法示例

在清單7.5中，我們查看了系統(tǒng)中所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)送和接收統(tǒng)計(jì)信息。就像你能看到的，設(shè)備eth0是最活躍的。在第一個(gè)采樣，eth0每秒接收的數(shù)據(jù)大約為63000字節(jié)(rxbyt/s),發(fā)送的數(shù)據(jù)大約為45000字節(jié)(txbyt/s)。未發(fā)送或接收壓縮數(shù)據(jù)包(txcmp、rxcmp)。(壓縮數(shù)據(jù)包通常出現(xiàn)在SLIP或PPP連接中)。


在清單7.6中，我們查看了系統(tǒng)中開放套接字的數(shù)量。我們可以看到開放套接字以及TCP、RAW和UDP套接字的總數(shù)。sar還能顯示IP數(shù)據(jù)包分片的數(shù)量。

sar提供了對(duì)系統(tǒng)性能的一個(gè)很好的概覽。但是，當(dāng)我們要調(diào)查一個(gè)性能問(wèn)題時(shí)，我們實(shí)際上想要了解的是哪些進(jìn)程或服務(wù)消耗了特定的資源。sar不會(huì)提供這方面的詳細(xì)信息，但它確實(shí)讓我們觀察到了整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)I/O統(tǒng)計(jì)信息。

7.2.6gkrellm

gkrellm是一個(gè)圖形化監(jiān)視器，它使你能夠觀察到多種不同的系統(tǒng)性能統(tǒng)計(jì)信息。它為各種統(tǒng)計(jì)信息繪制圖表，包括CPU使用情況、磁盤I/O，以及網(wǎng)絡(luò)使用情況。它可以通過(guò)“主題”來(lái)改變外觀，甚至可以使用插件來(lái)監(jiān)控默認(rèn)版本中不包含的事件。
gkrellm提供的信息與sar、ip和ipconfig類似，但與它們不同的是，它提供的是數(shù)據(jù)的圖形視圖。此外，它還提供流經(jīng)特定UDP和TCP端口流量的有關(guān)信息。這是我們看到的第一個(gè)可以顯示具有不同網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗量的服務(wù)的工具。

7.2.6.1網(wǎng)絡(luò)I/O性能相關(guān)的選項(xiàng)

gkrellm用如下命令行調(diào)用：
gkrellm
gkrellm沒(méi)有命令行選項(xiàng)用于配置其監(jiān)控的統(tǒng)計(jì)信息。啟動(dòng)gkrellm之后，所有的配置都是圖形化的。調(diào)出配置界面有兩種方法：你可以右鍵點(diǎn)擊gkrellm標(biāo)題欄并選擇Configuration,或者當(dāng)光標(biāo)在窗口的任何位置時(shí)按下F1。這兩種操作都可以調(diào)出配置窗口(如圖7-1所示)。

圖7-2顯示的是網(wǎng)絡(luò)配置窗口。它用于配置哪些統(tǒng)計(jì)信息以及哪些服務(wù)顯示在gkrellm 的最終輸出窗口。

你可以將gkrellm配置為監(jiān)控特定范圍TCP端口的活動(dòng)。這樣你就能夠監(jiān)控服務(wù)，如HTTP或FTP,使用的確切端口，并測(cè)量它們使用的帶寬量。在圖7-2中，我們將gkrellm 配置為監(jiān)控被BitTorrent(BT)P2P應(yīng)用和Web服務(wù)器(HTTP)使用的端口。
gkrellm是一個(gè)靈活而強(qiáng)大的圖形化性能監(jiān)控工具。它使你能夠觀察到當(dāng)前系統(tǒng)的執(zhí)行情況，以及其性能隨時(shí)間的變化。使用gkrellm最困難的地方在于閱讀小的默認(rèn)文本。不過(guò)，gkrellm的外觀定制起來(lái)很容易，因此我們也可以推測(cè)這個(gè)缺點(diǎn)修正起來(lái)也比較容易。

7.2.6.2用法示例

如前所述，gkrellm可以監(jiān)控多種不同類型的事件。在圖7-3中，我們對(duì)輸出進(jìn)行了選擇，因此只顯示了與網(wǎng)絡(luò)流量及其使用有關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
從圖7-3中可以看到，頂部的兩個(gè)圖是端口的使用帶寬(BT 和HTTP),端口已經(jīng)在配置部分進(jìn)行了設(shè)置，底部的兩個(gè)圖則分別是兩個(gè)設(shè)備(eth0和lo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。圖中可見，有少量BitTorrent(BT)流量，但是沒(méi)有Web服務(wù)器流量(HTTP)。以太網(wǎng)設(shè)備eth0之前有一些大的活動(dòng)，但是現(xiàn)在已經(jīng)平靜下來(lái)。eth0 中較淺的陰影部分表示的是接收的字節(jié)數(shù)，而較深的陰影部分表示的是發(fā)送的字節(jié)數(shù)。
gkrellm是一個(gè)功能強(qiáng)大的圖形化工具，利用它可以一眼就判斷出系統(tǒng)的狀態(tài)。

7.2.7iptraf

iptraf是一個(gè)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控工具。它提供了相當(dāng)多的模式來(lái)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接口和流量。iptraf 是一種控制臺(tái)應(yīng)用程序，但其用戶界面則是基于光標(biāo)的一組菜單和窗口。
與本章前面所述其他工具一樣，iptraf可以提供有關(guān)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送幀速率的信息。同時(shí)，它還能夠顯示TCP/IP數(shù)據(jù)包的類型和大小信息，以及哪些端口被用于網(wǎng)絡(luò)流量。

7.2.7.1網(wǎng)絡(luò)I/O性能相關(guān)的選項(xiàng)

iptraf用如下命令行調(diào)用：
iptraf [-d interface] [-s interface] [·t ]
如果調(diào)用iptraf時(shí)不帶參數(shù)，就會(huì)顯示一個(gè)菜單，讓你選擇監(jiān)控界面以及想要監(jiān)控的信息類型。表7-5對(duì)命令行選項(xiàng)進(jìn)行了說(shuō)明，這些選項(xiàng)用于觀察特定接口或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上的網(wǎng)絡(luò)流量。

iptraf還有更多模式和配置選項(xiàng)。詳細(xì)信息請(qǐng)參閱其附帶文檔。

7.2.7.2 用法示例

當(dāng)用如下命令行調(diào)用iptraf時(shí)，它創(chuàng)建的輸出如圖7-4所示：
[rootewintermute tmp]# iptraf -d etho ·t 1
這條命令指定iptraf顯示以太網(wǎng)設(shè)備eth0的詳細(xì)信息并在運(yùn)行1分鐘后退出。此例中，我們可以看到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備eth0的接收速率為186.8kbps,發(fā)送速率為175.5kbps。

圖7-5所示的是下一條命令，它要求iptraf顯示每個(gè)UDP和TCP端口上的網(wǎng)絡(luò)流量信息。調(diào)用命令如下：
[rootewintermute etherape·0.9.0]# iptraf -s etho -t 10
因?yàn)槌Ｓ梅?wù)的TCP和UDP端口是固定的，所以，你可以利用這些信息來(lái)確定每個(gè)服務(wù)處理了多少流量。圖7-5顯示，有29kb的HTTP數(shù)據(jù)從eth0發(fā)送出來(lái)，有25kb則被其接收。

由于iptraf是基于控制臺(tái)的應(yīng)用程序，因此，它不需求X服務(wù)器或X服務(wù)器庫(kù)。即使iptraf不能用鼠標(biāo)來(lái)控制，它也是易于使用和配置的。

7.2.8 netstat

netstat是一種基本的網(wǎng)絡(luò)性能工具，它幾乎出現(xiàn)在每一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的Linux機(jī)器上?？梢杂盟槿〉男畔ǎ寒?dāng)前正在使用的網(wǎng)絡(luò)套接字的數(shù)量和類型，以及有關(guān)流入和流出當(dāng)前系統(tǒng)的UDP和TCP數(shù)據(jù)包數(shù)量的特定接口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。它還能將一個(gè)套接字回溯到其特定進(jìn)程或PID,這在試圖確定哪個(gè)應(yīng)用程序要對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)責(zé)時(shí)是很有用的。

7.2.8.1網(wǎng)絡(luò)I/O性能相關(guān)的選項(xiàng)

netstat用如下命令行調(diào)用：
netstat [-p] [-c] [-interfaces=] [-s] [-t] [-u] [-w]
如果netstat調(diào)用時(shí)不帶任何參數(shù)，它將顯示系統(tǒng)范圍內(nèi)的套接字使用情況以及Internet 域和UNIX域套接字的信息。(UNIX域套接字用于本機(jī)的進(jìn)程通信。)為了能檢索所有其可以顯示的統(tǒng)計(jì)信息，需要從根目錄運(yùn)行netstat。表7-6中的命令行選項(xiàng)可以用于修改netstat 顯示信息的類型。

netstat還可以使用其他未在表中列出的命令行選項(xiàng)，更多信息參見netstat幫助手冊(cè)。

7.2.8.2用法示例

清單7.7要求netstat顯示活躍的TCP連接并持續(xù)更新該信息。每一秒netstat都將顯示新的TCP網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。netstat不允許設(shè)置監(jiān)控時(shí)長(zhǎng)，因此如果被殺死或中斷(Ctrl-C)，它就只能停止。


清單7.8再次要求netstat顯示TCP套接字的信息，但是，這一次我們還要求它給出與該套接字相關(guān)的程序。本例中，我們可以看到應(yīng)用程序SSH和mozilla-bin發(fā)起了TCP連接。

清單7.9要求netstat提供啟動(dòng)后系統(tǒng)已接收的UDP流量統(tǒng)計(jì)信息。

清單7.10要求netstat提供流經(jīng)接口eth0的網(wǎng)絡(luò)流量的相關(guān)信息。

netstat提供了大量的，與運(yùn)行的Linux系統(tǒng)的套接字和接口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計(jì)信息。它是唯一能將被使用套接字映射回其使用者進(jìn)程PID的網(wǎng)絡(luò)性能工具，因此，它是非常有用的。

7.2.9 etherape

etherape(基于Windows的網(wǎng)絡(luò)工具etherman的雙關(guān)語(yǔ))為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)流量提供了可視化信息。默認(rèn)情況下，它觀察的是流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的全部網(wǎng)絡(luò)流量，而不只是當(dāng)前機(jī)器收發(fā)的那些包。不過(guò)，它也可以被配置為僅顯示當(dāng)前機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)信息。
etherape(界面和文檔)不夠完美，但它提供了獨(dú)一無(wú)二的視圖來(lái)顯示網(wǎng)絡(luò)是如何連接的、被請(qǐng)求服務(wù)的類型，以及哪些節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求了服務(wù)。在ehterape創(chuàng)建的圖中，節(jié)點(diǎn)代表的就是網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)。通信的節(jié)點(diǎn)之間用線連接，節(jié)點(diǎn)間網(wǎng)絡(luò)流量越大則線的規(guī)模也越大。當(dāng)某個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)使用量增加時(shí)，代表該系統(tǒng)的圓圈也會(huì)變大。不同系統(tǒng)之間的連線用不同的顏色來(lái)區(qū)分兩者之間使用的通信協(xié)議。

7.2.9.1網(wǎng)絡(luò)I/O性能相關(guān)的選項(xiàng)

etherape利用libpcap庫(kù)來(lái)捕捉網(wǎng)絡(luò)包，因此，它必須作為根用戶運(yùn)行。etherape用如下命令行調(diào)用：
etherape [-n] [-i ]
表7-7解釋了部分命令行選項(xiàng)，它們可以用來(lái)改變etherape監(jiān)控的接口，或者決定是否在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上顯示解析主機(jī)名。

總之，etherape的文檔相當(dāng)少。etherape說(shuō)明頁(yè)給出了一些可以改變其外觀和行為的命令行，但是，最好的學(xué)習(xí)方法就是使用它。一般說(shuō)來(lái)，etherape是網(wǎng)絡(luò)可視化的相當(dāng)不錯(cuò)的方法。

7.2.9.2用法示例

圖7-6顯示的是etherape對(duì)一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控。如果我們匹配一下協(xié)議的顏色

與最大圓圈的顏色，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)該節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生了大量的SSH流量。從圖上來(lái)看，要確定哪個(gè)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致了這些SSH流量是很困難的。雖然沒(méi)有顯示，如果我們雙擊這個(gè)大圓圈，etherape 就會(huì)新建一個(gè)窗口來(lái)顯示與該流量相關(guān)的節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)信息。我們可以用這些信息來(lái)調(diào)查網(wǎng)絡(luò)流量的每個(gè)生成者以及它們的節(jié)點(diǎn)名稱。
etherape的輸出會(huì)周期性的更新。如果網(wǎng)絡(luò)流量發(fā)生了變化，則圖形就會(huì)更新。觀察網(wǎng)絡(luò)流量發(fā)現(xiàn)它是如何使用的，以及如何隨時(shí)間變化，是一件非常有趣的事情。

7.3 本章小結(jié)

本章的主要內(nèi)容是如何使用Linux網(wǎng)絡(luò)性能工具來(lái)監(jiān)控從底層網(wǎng)絡(luò)接口到高層應(yīng)用，流經(jīng)整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)流量。本章首先介紹的工具可以查詢當(dāng)前物理鏈接設(shè)置(mii-tool、ethtool),以及監(jiān)控流經(jīng)底層接口數(shù)據(jù)包的類型和數(shù)量(ifconfig、ip、sar、gkrellm、iptraf、netstat、etherape)。接著介紹的工具可以顯示不同類型的IP流量(gkrellm、iptraf、netstat、etherape)和每種流量的數(shù)量(gkrellm、iptraf、etherape)。本章還介紹了一種工具(netstat)用來(lái)將IP套接字的使用映射到接收/發(fā)送每種類型流量的進(jìn)程上。最后，本章給出了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可視化工具，它可以將流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)類型和數(shù)量與其流經(jīng)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系可視化(etherape)。
下一章將會(huì)介紹幾個(gè)常用的Linux工具，它們能讓性能工具的使用變得更加容易。這些工具本身不是性能工具，但是，它們使得使用性能工具變得更加容易接受。同時(shí)，它們有助于把工具得到的結(jié)果進(jìn)行可視化和分析，并且還可以把更多的重復(fù)性任務(wù)進(jìn)行自動(dòng)化。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-723191.html

到了這里，關(guān)于Linux性能優(yōu)化--性能工具：網(wǎng)絡(luò)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！