性能瓶颈之网络分析及调优
一、业务背景
1. 目标分析
假设目标：支撑3000/并发
生产环境配置：8核 8G 10M带宽
性能测试环境：2核 2G 5M带宽 （缩水1/4资源，则性能目标是3000/4=750/s）
采用负载测试，通过不断增加压力的方式去测试，那么线程数如何确定呢？
2. 线程数计算
方式一：首先通过基准测试，获取基准相应时间，假设通过基准测试，得到平均响应时间为15ms，那么，单线程产生的并发量=1000ms/单个接口的相应时间（ms），即1000/15=66。
线程数量=目标并发量/单线程，即750/66=11。但实际性能测试过程中，线程数往往需要过载，所以按15个线程数来跑脚本
方法二：按能接受的最大响应时间，去代入上面的公式。比如能接受最大的相应时间为500ms，则单线程并发量为2，线程数为375。
3. 执行jmeter脚本
如下为15个线程进行负载测试执行2分钟的结果，吞吐量为552/s
如下为tps曲线图：
4. 执行结果分析
程序性能指标：吞吐量、响应时间、错误率、资源占用率
从tps曲线图来看，吞吐量不再随着并发增加而增加，接下来如果持续高压，系统会积压很多请求，存在性能瓶颈。
查看服务器资源占用，cpu和内存资源均不饱和，均占用不到一半。此时先分析，是否会存在网络瓶颈问题导致。
查看服务端与客户端的之间的网络速度，推荐使用iperf3工具
二、检查服务网络速度-iperf3工具
1. 服务端安装iperf3
我使用的是ubantu系统，安装命令为：sudo apt install iperf3
安装后，启动服务命令：iperf3 -s （默认端口： 5201）
常用参数：
-s ： 表示服务器端； -p ： 定义端口号； -i 设置每次报告之间的时间间隔，单位为秒，如果设置为非零值，就会按照此时间间隔输出测试报告，默认值为零
2.客户端安装iperf3
jmeter所在的客户端，本人使用的是windows，下载地址 iPerf - Download iPerf3 and original iPerf pre-compiled binaries
下载后，在文件所在的目录执行命令：iperf3 -c [服务端ip] -t 10 -i 2 -R
参数含义：
-c：表示服务器的IP地址； -p：表示服务器的端口号； -t：参数可以指定传输测试的持续时间,Iperf在指定的时间内，重复的发送指定长度的数据包，默认是10秒钟. -i：设置每次报告之间的时间间隔，单位为秒，如果设置为非零值，就会按照此时间间隔输出测试报告，默认值为零； -w：设置套接字缓冲区为指定大小，对于TCP方式，此设置为TCP窗口大小，对于UDP方式，此设置为接受UDP数据包的缓冲区大小，限制可以接受数据包的最大值. --logfile：参数可以将输出的测试结果储存至文件中. -J：来输出JSON格式测试结果. -R：反向传输,缺省iperf3使用上传模式：Client负责发送数据，Server负责接收；如果需要测试下载速度，则在Client侧使用-R参数即可. 测试结果： 性能测试环境 和 Jmeter施压机器 -- 5Mbps 网络带宽
测试结果： 性能测试环境 和 Jmeter施压机器 -- 5Mbps 网络带宽
注意：这里的5Mbps，是网络带宽单位，符号是bps（bit/s，位/秒 ，二进制的位传递），与平时我们的普通文件5Mb不是一个概念，普通文件的单位是Byte 字节. 换算单位为 1Byte=8bit
5M/bps宽带 -- 理论下载速度 最高0.625M/BytePS
3. 计算 -- 550/s 吞吐量 占用多大网络带宽
1）.传输内容大小
把服务端的响应数据复制10次到txt文本中，查看到文件大小为3.34kb，则单次的传输大小大概为0.33kb 。
2）.http头大小普遍1KB左右，有些响应头还会更大
所以每次传输响应数据在1.3KB左右
3）.实测过程中占用网络带宽
550*1.3=网络每秒传输715KB，占用带宽=715KB * 8 = 5720kbps 约等于 5Mbps左右
4). 推测性能瓶颈的原因在这，验证提高性能测试环境的带宽
4. 增加服务端的带宽为10Mbps
5. 重新跑脚本验证
从如下图可以发现，吞吐量提升到712.5/s，说明网络带宽增加后对吞吐量有提升。（与理想的800/s还有一点差距，如果不确定是否仍是带宽瓶颈问题，可以继续增加带宽资源验证吞吐量是否有提升）
三、网络监控 - iftop工具
iftop (全称interface top) 是查看网络实时流量的工具。由于网络被占用，不一定就是我们的应用程序原因，一个服务器可能部署了多个应用程序，因此需要一个单独监控网络的工具
1. 安装
ubantu系统，安装命令：
sudo apt-get install iftop
2. 监控网卡的实时流量
通过命令： ip addr 找到要监控的网络接口
然后执行命令：
iftop -i ens33 -n # ens33替换成自己的网络接口名
参数含义：
-i：设定监测的网卡，如：# iftop -i eth1 -B：以bytes为单位显示流量(默认是bits)，如：# iftop -B -n：使host信息默认直接都显示IP，如：# iftop -n -N：使端口信息默认直接都显示端口号，如: # iftop -N -F：显示特定网段的进出流量，如# iftop -F 172.30.1.0/24或# iftop -F 172.30.1.0/255.255.255.0 -h：（display this message），帮助，显示参数信息 -p：使用这个参数后，中间的列表显示的本地主机信息，出现了本机以外的IP信息; -b：使流量图形条默认就显示; -f：过滤计算包使用; -P：使host信息及端口信息默认就都显示; -m：设置界面最上边的刻度的最大值，刻度分五个大段显示，例：# iftop -m 100M
执行命令后，会进入iftop画面：
界面上面显示的是类似刻度尺的刻度范围，为显示流量图形的长条作标尺用的。
中间的<= =>这两个左右箭头，表示的是流量的方向。
TX：表示发送的总流量
RX：表示接收的总流量
TOTAL：表示总流量
peak：表示每秒流量的峰值
rates：分别表示过去2秒、10秒、40秒的平均流量。
进入iftop画面后的一些操作命令（注意大小写）
按h切换是否显示帮助; 按n切换显示本机的IP或主机名; 按s切换是否显示本机的host信息; 按d切换是否显示远端目标主机的host信息; 按t切换显示格式为2行/1行/只显示发送流量/只显示接收流量; 按N切换显示端口号或端口服务名称; 按S切换是否显示本机的端口信息; 按D切换是否显示远端目标主机的端口信息; 按p切换是否显示端口信息; 按P切换暂停/继续显示; 按b切换是否显示平均流量图形条; 按B切换计算2秒或10秒或40秒内的平均流量; 按T切换是否显示每个连接的总流量; 按l打开屏幕过滤功能，输入要过滤的字符，比如ip,按回车后，屏幕就只显示这个IP相关的流量信息; 按L切换显示画面上边的刻度;刻度不同，流量图形条会有变化; 按j或按k可以向上或向下滚动屏幕显示的连接记录; 按1或2或3可以根据右侧显示的三列流量数据进行排序; 按<根据左边的本机名或IP排序; 按>根据远端目标主机的主机名或IP排序; 按o切换是否固定只显示当前的连接; 按f可以编辑过滤代码，这是翻译过来的说法，我还没用过这个！ 按!可以使用shell命令，这个没用过！没搞明白啥命令在这好用呢！ 按q退出监控。
四、优化建议
如果系统资源用完了， 要么花钱升级机器，要么就是 进一步优化程序
从网络瓶颈，程序角度优化思路：
1. 压缩数据传输的大小：服务器层面 gzip压缩传输、压缩源数据
2. 减少不必要数据传输
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_38571773/article/details/128170735
