记一次 tcpdump 抓包分析,Dup Ack

起因是 docker pull 镜像时有时卡住,然而 registry 一切正常,无奈只好一试抓包。

抓包命令

tcpdump -n -i en0 host 10.116.58.41 -w pull.pcap
参数说明:

	-n 不转换 ip 地址为 hostname
	-i 网卡
	host <host> 过滤条件,抓符合 host 地址的包
	-w <filename> 将抓包结果保留到文件

分析

先将抓包文件下载到本机,然后用 wireshark 打开。
发现一大片的 Dup Ack,这是咋回事???
在这里插入图片描述
经过几番查找,终于知道是为啥。不过这得从 tcp 协议得传输过程讲起:

下文的 sender、receiver 分别代表数据的发送方和接收方。在此处 registry 即为 sender,docker client 为 receiver。

在建立 tcp 链接协议后,sender 开始发送数据,receiver 接收到数据后会给 sender 发送确认的包。通常传输的数据较大,tcp 会将其分片传输,并且数据包是顺序发送的,每一个数据包都会有相应的序号 Seq。如果 recevier 发现收到的数据包的 Seq 不对,则会抛弃该包,并且给 sender 发送前一个确认包,此时确认包的 Ack 跟上一个相同,故为 Dup Ack。
在这里插入图片描述
receiver 的确认包的 Ack 计算公式如下,而该 Ack 也是 s

<think>好的,我现在需要帮助用户解决TCP重传率高和传输延迟的问题。用户提到了网络设备状态检查、TCP连接状态分析、路由质量测试、抓包分析以及内核参数调优这几个方面。首先,我应该回忆一下TCP协议的基本机制,比如三次握手、拥塞控制、重传机制等。然后结合用户提供的引用内容,特别是引用[2]中提到的抓包分析和不同场景下的排查方法,引用[4]中的路由优先级,以及引用[1]中提到的TCP的开销和延迟因素。 首先,网络设备状态检查。用户可能遇到的是交换机或网卡的问题,比如丢包。引用[2]提到如果随机高丢包,可能需要检查交换机网口或光纤。我应该建议检查网络设备的错误计数器,比如CRC错误、丢包率等,还有网卡是否有降速或双工模式问题。 然后是TCP连接状态分析。使用ss或netstat命令查看连接状态,特别是是否存在大量TIME_WAIT或CLOSE_WAIT,这可能意味着应用层处理不当,导致资源未释放。引用[1]提到TCP的重试机制和流量控制,如果应用层没有正确关闭连接,可能导致这些问题。 路由质量测试方面,引用[4]提到路由优先级,所以需要检查路由配置是否正确,是否存在次优路径。使用traceroute或mtr工具测试路径中的延迟和丢包,确定问题节点。如果有问题,可能需要调整路由策略或联系ISP。 抓包分析是关键。引用[2]中的例子,用户可能需要用tcpdump或Wireshark抓包分析重传的类型。如果是快速重传,可能由偶发包引起;超时重传则说明网络质量差。同时要检查RTT和窗口大小,确认是否因拥塞导致延迟。 内核参数调优部分,需要调整TCP缓冲区大小,比如net.ipv4.tcp_rmem和wmem,以及启用SACK和调整拥塞控制算法。引用[1]提到的拥塞控制机制,比如CUBIC或BBR,可能对延迟和吞吐量有帮助。此外,TIME_WAIT状态的回收参数也可以调整,但需谨慎。 可能用户没有提到的点还包括应用层优化,比如减少小包传输,使用持久连接等。另外,检查中间设备如防火墙或负载均衡器的配置,这些也可能导致额外的延迟或丢包。 最后,需要综合这些步骤,形成一个系统化的排查流程,从底层网络设备到上层应用,逐步排除可能性,找到根本原因。同时,引用相关文献,比如引用[2]中的抓包分析和引用[4]的路由优先级,来支持建议的可行性。</think>### TCP重传率高与传输延迟问题排查指南 --- #### 一、网络设备状态检查 1. **交换机/路由器端口检查** - 查看端口错误计数器:`ifconfig`或`ethtool -S ethX`检查`CRC errors`、`dropped packets`、`overruns` - 检测网卡协商状态:`ethtool ethX`确认双工模式是否为全双工,速率是否匹配 - 案例:某云服务器因网卡降速至100M半双工导致RTT暴增至200ms+[^2] 2. **硬件链路检测** - 使用`mtr -n --tcp -P 端口 目标IP`测试链路质量 - 光纤接口清洁度检查(常见于机房跳线污染导致误码) --- #### 二、TCP连接状态分析 ```bash ss -nti | grep -B1 "retrans" # 查看重传统计 netstat -s | grep -E 'segments retransmitted|timeouts' # 全局重传统计 ``` - **关键指标解析**: - `retrans`/`retransmit`:累计重传次数 - `srtt`:平滑往返时间(正常值:局域网<1ms,跨地域<100ms) - `cwnd`:拥塞窗口大小(突发流量时可能收缩) --- #### 三、路由质量测试 $$ RTT_{total} = \sum_{i=1}^{n}(propagation\_delay_i + queuing\_delay_i) $$ 1. **路径探测**: ```bash traceroute -T -p 目标端口 目标IP # TCP模式跟踪 tcpping 目标IP -p 端口 # 持续测量RTT ``` 2. **路由策略验证**: - 检查ECMP配置:`ip route show cache`查看流量分布 - BGP路由震荡检测:`show ip bgp neighbors | include updates`(企业级路由器) --- #### 四、抓包分析(Wireshark/Tcpdump) ```bash tcpdump -i eth0 -s 0 -w capture.pcap 'tcp port 目标端口' ``` **诊断要点**: 1. **重传类型识别**: - 快速重传(3个重复ACK):`[TCP Dup ACK]`标 - 超时重传(RTO):无前置Dup ACK的直接重传 2. **时序分析**: - `Expert Info`中的`Retransmissions`统计 - `IO Graph`绘制吞吐量与重传时间序列 3. **窗口动态**: - 检查`Window size`字段是否频繁归零 - 识别`ZeroWindow`通告(接收方缓存满) --- #### 五、内核参数调优 ```bash sysctl -w \ net.ipv4.tcp_retries2=8 \ # 减少持久重传次数 net.ipv4.tcp_sack=1 \ # 启用选择性确认 net.ipv4.tcp_frto=2 \ # 启用F-RTO检测虚假重传 net.ipv4.tcp_adv_win_scale=2 # 调整接收缓存计算公式 ``` **推荐调整参数**: | 参数 | 默认值 | 建议值 | 作用 | |------|--------|--------|------| | tcp_rmem | 4096 87380 6291456 | 8192 16777216 33554432 | 接收缓冲区 | | tcp_wmem | 4096 16384 4194304 | 8192 16777216 33554432 | 发送缓冲区 | | tcp_slow_start_after_idle | 1 | 0 | 禁用空闲后慢启动 | --- #### 六、深度优化方案 1. **拥塞算法切换**: ```bash sysctl -w net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr # 改用BBR算法 ``` - BBR算法在丢包率>2%时比CUBIC提升吞吐量30%+[^1] 2. **应用层适配**: ```python # 设置socket参数示例 sock.setsockopt(socket.IPPROTO_TCP, socket.TCP_NODELAY, 1) # 禁用Nagle sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_SNDBUF, 1024*1024) # 调整发送缓冲区 ``` ---
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