关于网络丢包的一种可能性分析

news/2024/4/19 0:08:29

最近我在工作中经常遇到有些客户的网络传输性能不理想。 通过wireshark抓包后我发现经常会有稍大的包timeout需要重传,这个现象导致了网络传输效率的大幅下降,因此我对网络丢包方面进行了进一步的研究。

根据我的经验总结,网络丢包有两种情况。一种是在网络拥塞时的丢包,还有一种情况是网络包过大而被中间节点丢弃。由于客户的问题并非在网络拥塞,所以我研究了第二种网络丢包的情形。

我们知道在网络层中,MTU表示该网络设备所在网络支持的最大segment的传输大小。一般在Azure网络中最大的MTU支持到1500字节。那么每发出一个IP包,其大小必定小于等于1500字节。

让我们再回到TCP层面。在TCP三次握手的时候,客户端和服务器端分别会声明他们的MSS大小(所谓MSS就是每个TCP segment的最大字节数)。在握手结束时,TCP连接会使用双方声明的最小值。比如客户端声明MSS = 1200,

服务器端声明MSS = 1250, 那么这个TCP连接使用的MSS将会是1200。

那么TCP 层面的MSS 和IP 层面的MTU相互之间是怎么联系起来的呢?当TCP segement被转到IP层面并被网卡发出去之前,cpu会根据MTU设置的大小来对过大的TCP segement进行切分。比如一个TCP segment 的长度为1600, 1580 + 20(tcp 头长度) = 1600。那么如果MTU = 1500 , 在它被网卡传输出去之前它会被cpu 切分成1500和1xx 长度的网络包。如果网卡开启了TSO (tcp segment offload), 那么网卡会替代cpu做这个工作。

那么如果从客户端到服务器端有很多个网络节点。 其中一个网络节点的MTU小于1500,例如只有1380,那么当1500长度的网络包到达这个节点的时候,如果IP层允许fregmentation设置成no fregmentation。那么这个包就会被丢弃。如果设置成允许fregmentation那么这个IP包就会被拆分并传输。这个小MTU节点就是导致TCP包丢包的原因。

一般情况下在网络没有禁止ICMP的情况下用 ping -l 包长度 -n 1 命令不断增加包长度直至开始丢包,我们可以通过这种手段发现网络中最小的MTU是多少。

为了解决这样的丢包问题,我一般建议客户调小MSS 或者 MTU,以通过网络中最小MTU的节点。


http://www.ppmy.cn/news/1405586.html

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