TCP重传问题的排查思路与实践，有点干货！

1、关于TCP重传

TCP有重传是正常的机制，为了保障数据传输可靠性。只是局域网环境，网络质量有保障，因为网络问题出现重传应该极低；互联网或城域网环境，线路复杂（可以想象下城市地下管网，错综复杂的电线杆等），网络质量不好保障，重传出现概率较高。

TCP有重传，也不一定是网络层面的问题。也可能是接收端不存在，接收端receive buffer满了，应用程序有异常链接未正常关闭等等等。

2、TCP/IP相关

排查网络问题，要掌握TCP/IP原理，真相都在一个一个的数据包里。以下是和TCP重传比较关键的几个参数。

2.1 建立TCP链接时的参数

#syn包重传多少次后放弃,重传间隔是2的n次方(1s,2s,4s..）

net.ipv4.tcp_syn_retries

#syn ack包重传多少次后放弃

net.ipv4.tcp_synack_retries

#syn包队列

扫描二维码关注公众号，回复： 6635468 查看本文章

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog

2.2 TCP重传类型

超时重传

在请求包发出去的时候，开启一个计时器，当计时器达到时间之后，没有收到ACK，则就进行重发请求的操作，一直重发直到达到重发上限次数或者收到ACK。

快速重传

当接收方收到的数据包是不正常的序列号，那么接收方会重复把应该收到的那一条ACK重复发送，这个时候，如果发送方收到连续3条的同一个序列号的ACK，那么就会启动快速重传机制，把这个ACK对应的发送包重新发送一次。具体可以参考：

3、常见问题与措施

3.1单台机器或单个应用机器tcp重传

可能是链接的服务器或端口无法访问

排查思路

1、抓1000或者更多个tcp包

# 出现2次以上seq一样的包就是发生了重传

# syn包重传间隔是指数增加

# 已经建立了链接的tcp重传间隔，参考RTO

# 收到比较多ack重传，一般说明数据包出现乱序，seq较大的先到达了目的端，发送端收到3次sack会触发立即快速重传缺失的tcp分片。快速重传不太影响rt，但是发送窗口立即减半，会对吞吐带宽有一定影响

# 云环境虚拟机，还要考虑分析宿主机的问题

sudo ss -anti |grep -B 1 retrans #重传统计

if=bond0

sudo tcpdump -w /tmp/tcp.pcap -i $if -c 1000 -nn tcp 2>/dev/null

sudo tcpdump -nn -r /tmp/tcp.pcap | awk '{print $3,$5,$8,$9}' | sort | uniq -c | sort -rn |sed 's/^ \{1,\}//g'|egrep -v "^1 |Request"

2、联通性检查

ping $ip

nc -nvz $ip $port

3、接收端应用程序问题排查；来源和目的抓包，wireshark分析具体是什么包丢失导致了重传

3.2 多台机器或多个应用同时tcp重传

可能是网络抖动

排查思路

1、查看网络区域埋点，查看网络设备报警，看是否有区域网络抖动

2、区域网络没问题的话。可以用常见问题：1 的方法缩小排查范围

3.3 带宽跑满

排查思路

1、查看主机监控，检查是否带宽跑满

2、检查重传联路上相关的网络设备是否有带宽跑满

3.4 不常见问题

1 网络设备端口或光模块异常等导致包checksum失败 2 网络路由收敛抖动 3 主机网络驱动有bug，网络设备有bug等

4、如何监控

使用tsar -tcp -C 可以监控到tcp的retran属性也即是重传次数。

tsar --tcp -C | sed 's/:/_/g;s/=/ /g' | xargs -n 2

感兴趣的朋友可以直接执行以下监控脚本获取tcp相关的状态监控数据，适用于open-falcon。

#!/usr/bin/env bash

HOSTNAME=`hostname`

timestamp=`date +%s`

tagapp="app=tsar.collect"

data_item=""

tsarcollectstring=`/opt/tsar/bin/tsar --tcp -C | sed 's/:/_/g;s/=/ /g' | xargs  -n 2 | tail -n +2|sed 's/ /|/'`

for i in $tsarcollectstring

do

getkey=`echo $i|awk -F "|" '{print $1}'`

getvalue=`echo $i|awk -F "|" '{print $2}'`

tags="$tagapp"

metric="tsar.collect.$getkey"

metric_item="{\"endpoint\":\"${HOSTNAME}\",\"tags\":\"${tags}\",

                 \"timestamp\":${timestamp},\"metric\":\"$metric\",

                 \"value\":${getvalue},\"counterType\":\"GAUGE\",

                 \"step\":60}"

if [ "${data_item}x" = "x" ];then

data_item="$metric_item"

else

data_item="${data_item},${metric_item}"

fi

done

echo "[$data_item]"