用Wireshark的IO-Graph功能分析网络质量.docx

用Wireshark的IO Graph功能分析网络质量
本次测试组网如下：

本次实验，先测试http下载文件（0~90s时间段，以下称之为一阶段）；
然后测试http上传文件（100~135s时间段和135~200s阶段，以下称之二、三阶段）。

用tc限定路由器：下行限速100kps，下行延时80ms，上行不设限。
相关tc命令如下：
tc qdisc add dev eth2 root handle 1: htb default 2;
tc class add dev eth2 parent 1: classid 1:2 htb rate 100kbit ceil 150kbit;
tc qdisc add dev eth2 parent 1:2 handle 2: netem delay 80ms 30ms distribution normal;

分析Throughput
打开Wireshark软件，选择菜单 Statistics -> IO Graph，下同不再赘述。
set X-Axis 'Tick interval' to '1 sec'
set Y-Axis 'Unit' to 'Bits/Tick'
默认会自动显示“Graph 1”（黑色线）【有时可能需要点击一下“Graph 1”按钮】

查看下载情况
调整Y-Axis的Scale到200000，可看到一阶段下载，限速基本在100kps，tc控制的还是比较精准的。

查看上传情况
调整Y-Axis的Scale到1000000，可看到二阶段上传保持在500kbps，
调整Y-Axis的Scale到Auto，可看到三阶段上传保持在5Mbps。
由于下行限速，所以实际上传时的下行ACK也受到影响，所以上传的速度一直上不去。

如果要查看单向的流速，可设置Filter。
查看下行tcp.srcport==873，可看到下行一直受限

查看上行tcp.dstport==873

分析RTT
查看RTT最好用发送端上的抓包，计算发出数据到收到ACK之间的时间差，更准确
set X-Axis 'Tick interval' to '1 sec'
set Y-Axis 'Unit' to 'Advanced'

set Filter: to 'tcp.dstport==873'
set Calc: to 'AVG'
tcp.analysis.ack_rtt
点一下“Graph 2”按钮以画图（红色）

查看下行RTT，平均80ms（注意：下行RTT是通过分析上行ACK来估算，tcp.dstport==873）
下行RTT，一阶段约80ms，二、三阶段约为零（因为此时间段没有下行数据，所以就没有下行RTT）

查看上行RTT，平均100ms（注意：上行RTT是通过分析下行ACK来估算，tcp.srcport==873）
上行RTT，一阶段约为零（因为此时间段没有上行数据，所以就没有上行RTT），三阶段约100ms

分析bytes-in-flight和rwnd
查看bytes-in-flight和rwnd最好用发送端上的抓包
set X-Axis 'Tick interval' to '1 sec'
set Y-Axis 'Unit' to 'Advanced'

set Filter: to 'tcp.srcport==80'
set Calc: to 'MAX'
tcp.analysis.bytes_in_flight
点一下“Graph 3”按钮以画图（绿色）

set Filter: to 'tcp.dstport==80'
set Calc: to 'MAX'
tcp.window_size
点一下“Graph 4”按钮以画图（蓝色色）

当发现bytes-in-flight等于rwnd时，说明发送端已经把接收端的rwnd撑满了，这往往表明接收端的rwnd偏小，管道的BDP很可能大于rwnd，此时应该扩大接收端的rwnd参数。
比如下图ingress侧的抓包，说明客户端的rwnd有点小。

当发现bytes-in-flight明显小于rwnd时，说明此时rwnd不是瓶颈。此时rwnd足够大，bytes-in-flight基本是等于BDP。通过ping来获得RTT，由此，通过bytes-in-flight / RTT可估算出实际的带宽。
比如下图egress侧的抓包，bytes-in-flight约为60000。
而RTT经过ping测试，大约为7ms，因此，egress侧实际带宽应该在60000*8/0.007=65.4Mbps

本次实验
一阶段，bytes-in-flight远小于rwnd，所以rwnd不是问题
一阶段，bytes-in-flight约为1000，RTT约为80ms，因此实际带宽可计算出1000*8/0.08=100kbps与分析Throughput时看到的基本一致。

上行分析
三阶段，bytes-in-flight远小于rwnd，所以rwnd不是问题
三阶段，bytes-in-flight约为68000，RTT约为100ms，因此实际带宽可计算出68000*8/0.1=5.4Mbps与分析Throughput时看到的基本一致。