当前位置：首页 > news >正文

零基础学习性能测试第二章-linux服务器监控：网络iftop

news 2025/7/20 12:59:52

- 学习内容与快速应用路径
- - 第一阶段：基础认知与安装 (0.5天)
  - 第二阶段：基本使用与关键指标解读 (1天)
  - 第三阶段：交互式操作与过滤 (核心技能 - 1天)
  - 第四阶段：识别网络瓶颈与快速应用 (工作中实践)
  - 速查清单 (快速应用)

零基础学习使用 iftop 监控 Linux 网络流量并快速应用到性能测试工作中，关键在于 理解核心概念、掌握交互操作、解读关键指标、关联性能问题。iftop 是一款强大的实时网络带宽监控工具，能直观显示主机间、端口间的流量排行，是定位网络瓶颈和异常流量的利器。

核心目标：

理解 iftop 的核心功能： 实时显示网络接口的带宽使用情况、连接对（主机对）、端口流量排行。
熟练安装和启动 iftop： 掌握基本命令参数。
掌握交互式操作： 学会排序、筛选、切换显示模式。
解读关键指标： 理解发送速率、接收速率、峰值速率、累计流量的含义。
定位高流量连接/主机： 快速找出消耗带宽的“元凶”。
整合到性能测试流程： 在压测过程中实时监控网络流量，分析其与性能表现的关系。

学习内容与快速应用路径

第一阶段：基础认知与安装 (0.5天)

iftop 是什么？
- 一个基于终端的实时网络带宽监控工具。
- 核心功能：
  - 实时显示指定网络接口的带宽使用情况。
  - 按主机对（连接对）或端口排序显示流量（默认按目标主机排序）。
  - 显示发送 (TX)、接收 (RX) 速率以及峰值 (Peak) 速率。
  - 显示累计 (Cum) 发送和接收的数据量。
  - 支持基于 IP 地址、端口号、网段进行过滤。
- 优势： 直观、实时、能快速定位流量最大的连接/主机。
- 劣势： 不记录历史数据（需配合 sar 或监控系统），不直接显示进程信息（需配合 nethogs 或 ss/netstat）。

安装 iftop：

Ubuntu/Debian:
```
sudo apt update
sudo apt install iftop
```

CentOS/RHEL (需要 EPEL 仓库):

sudo yum install epel-release  # 如果未启用 EPEL
sudo yum install iftop

确认安装成功： iftop -h 应显示帮助信息。

理解监控对象：网络接口
- 运行 ip link show 或 ifconfig (较老系统) 查看服务器上的网络接口。
- 常见接口名：
  - eth0/ens192: 物理以太网接口 (最常见)
  - lo: 本地环回接口
  - tun0/tap0: VPN 隧道接口
  - docker0/br-xxxxxx: Docker 网桥接口
- 快速应用： 确定你要监控哪个接口。通常是连接外部网络或承载被测业务流量的接口（如 eth0）。

第二阶段：基本使用与关键指标解读 (1天)

启动 iftop：
- 基本命令： sudo iftop (默认监控第一个非 lo 接口，通常是 eth0，需要 root 权限)
- 指定接口： sudo iftop -i eth0 (监控 eth0 接口)
- 指定端口： sudo iftop -P (显示端口号，强烈推荐！)
- 常用组合： sudo iftop -nNP -i eth0
  - -n: 不解析主机名（显示 IP，速度更快，避免 DNS 问题干扰）
  - -N: 不解析端口号（显示端口数字，而不是服务名如 http，更准确）
  - -P: 显示端口号！ (非常重要，能看到具体哪个端口流量大)
  - -i eth0: 指定接口
iftop 界面解读 (运行 sudo iftop -nNP -i eth0 后)：
界面主要分为三部分：
- 顶部 (Header):
  - Interface: 监控的接口名 (e.g., eth0).
  - IP: 本机在该接口上的 IP 地址。
  - => / <=： 箭头指示方向：
    - => (向右箭头)：表示 发送 (TX / Outgoing) 流量 (从本机到远程主机)。
    - <= (向左箭头)：表示 接收 (RX / Incoming) 流量 (从远程主机到本机)。
  - 中间刻度条 (TX/RX Bar): 直观显示当前总发送/接收带宽占用的相对比例。
  - Rate (速率): 最重要！
    - 2s: 过去 2 秒的平均速率。
    - 10s: 过去 10 秒的平均速率。
    - 40s: 过去 40 秒的平均速率。
  - Cumulative (累计):
    - cume: 本次运行 iftop 以来累计接收的总数据量。
    - peak: 本次运行 iftop 以来观察到的峰值速率。
  - Rates (具体数值):
    - TX: 当前发送速率 (e.g., 1.02Mb 表示 1.02 Mbps)。
    - RX: 当前接收速率。
    - TOTAL: 发送 + 接收的总速率。
- 中部 (主体 - Connection Pairs):
  - 每一行代表一个 主机对 (连接对) 或 单个主机 + 端口 (如果使用了 -P 且流量足够大)。
  - 格式 (有 -P 时常见)：
```
Remote Host:Port          => Local Host:Port             OR       Local Host:Port          <= Remote Host:Port
[TX Rate] [RX Rate] [TOTAL Rate]                                  [TX Rate] [RX Rate] [TOTAL Rate]
```
  - 关键列：
    - 第一列 (最左侧)： 远程主机 (Remote Host) 或其 IP:Port。
    - 中间列 (=> 或 <= 两侧)： 本地主机 (Local Host) 或其 IP:Port。箭头方向指示流量相对于本机的方向。
    - 右侧三列 (条形图旁)： 该连接对在指定时间尺度 (2s, 10s, 40s) 上的 发送 (TX) 速率、接收 (RX) 速率、总 (TOTAL) 速率。条形图长度直观表示该速率占总带宽的比例。
  - 排序： 默认按 目标主机 (箭头指向的一方) 的 总流量 (TOTAL) 降序排列。这是理解谁在消耗带宽的关键视图。
- 底部 (Footer):
  - 显示当前排序依据 (e.g., Order: destination)，使用的过滤器 (e.g., Filter: [none]) 等信息。
  - 显示 iftop 版本。
  - 显示帮助提示：按 h 显示交互式帮助菜单 (非常重要！)
关键指标总结：
- TX / =>： 发送 (流出) 速率/流量。服务器主动向外发送数据（如响应请求、上传文件、访问数据库）。
- RX / <=： 接收 (流入) 速率/流量。服务器接收外部数据（如客户端请求、下载文件、数据库返回结果）。
- TOTAL： TX + RX 的总速率/流量。反映该连接对消耗的总带宽。
- Rate (2s/10s/40s)： 不同时间窗口的平均速率。2s 最敏感反映瞬时变化，40s 反映较稳定的趋势。
- Peak： 本次运行中观测到的最高速率（通常指 TOTAL）。
- Cum： 本次运行中累计传输的总数据量。
- 条形图长度： 直观比较！ 条形越长，该连接对在对应方向（TX/RX/TOTAL）上消耗的带宽比例越大。

第三阶段：交互式操作与过滤 (核心技能 - 1天)

iftop 的强大之处在于其交互式操作。在运行界面按 h 键查看完整帮助。

常用交互式按键：
- h / ?： 显示帮助菜单。必记！ 忘记时随时按 h。
- P： 切换显示/隐藏端口 (Port)。 这是最常用的键之一！默认可能不显示端口，按 P 确保显示 IP:Port，这对定位具体服务（如哪个 Web 请求、哪个数据库连接）至关重要。
- T： 切换显示模式。 在多种视图间循环切换：
  - 单行 (单主机)： 只显示主机 IP，不区分端口（即使开了 -P）。
  - 两行 (主机+端口)： 最常用！ 第一行显示主机 IP，第二行显示端口号。清晰区分不同连接。
  - 单行 (主机:端口)： 合并显示 IP:Port。
- s / d： 切换是否显示源 (Source) / 目标 (Destination) 主机。 按 s 隐藏源列（左侧），按 d 隐藏目标列（右侧）。再按一次恢复显示。用于聚焦一方。
- t： 切换速率条形图的显示模式。 在三种模式间循环：
  - 单行 (Two-line)： 发送 (=>) 和接收 (<=) 流量分别显示在两行。
  - 单行 (One-line)： 发送和接收流量合并显示在一行（条形图叠加）。
  - 无条形图 (Off)： 只显示数字，不显示条形图。
- j / k / ↑ / ↓： 上下移动光标，高亮选择某一行连接对。
- > / <： 基于当前高亮列排序。 > 按当前高亮列降序，< 按当前高亮列升序。高亮哪列由 l 切换。
- l： 切换高亮列。 在 TX Rate -> RX Rate -> TOTAL Rate 之间循环。高亮后可用 >/< 按该列排序。
- o： 冻结当前排序。 按 o 后，新连接出现但不会改变现有行的顺序。再按 o 恢复动态排序。
- p： 切换是否显示端口监听状态。 显示哪些端口是服务器监听的（会有 * 标记）。有助于识别服务端口。
- 1/2/3： 快速切换速率时间尺度。 1 对应 2s，2 对应 10s，3 对应 40s。界面顶部 Rate 标签会高亮当前选中的尺度。
- L： 切换流量刻度 (Log Scale)。 对于流量差异巨大的情况，使用对数刻度能让小流量连接也可见。再按切回线性刻度。
- !： 执行 Shell 命令。 输入命令后回车执行，按 Ctrl+C 取消。
- q： 退出 iftop。
过滤流量 (精准定位)：
- 启动时过滤： 使用 -f 参数指定过滤表达式 (pcap filter)。
  - 只监控特定主机： sudo iftop -f 'host 192.168.1.100' -nNP -i eth0 (只看与 192.168.1.100 的流量)
  - 只监控特定网段： sudo iftop -f 'net 10.0.0.0/24' -nNP -i eth0 (只看 10.0.0.0/24 网段流量)
  - 只监控特定端口： sudo iftop -f 'port 80' -nNP -i eth0 (只看端口 80 的流量)
  - 组合过滤： sudo iftop -f 'host 192.168.1.100 and (port 80 or port 443)' -nNP -i eth0 (只看该主机 80/443 端口流量)
- 运行时过滤： 在 iftop 运行界面按 f 键，会提示 Enter filter expression:，输入 pcap 过滤表达式后回车生效。按 Ctrl+C 取消输入或清除过滤。
  - 常用过滤符：host, net, port, portrange, src, dst, and, or, not (!)。语法与 tcpdump 相同。

第四阶段：识别网络瓶颈与快速应用 (工作中实践)

常见性能测试网络瓶颈现象与 iftop 分析：
- 带宽跑满：
  - 现象： 性能测试时响应变慢，TPS 上不去或下降。iftop 顶部 TX 或 RX 或 TOTAL 速率持续接近或达到物理网卡带宽上限 (e.g., 千兆网卡 ~940Mbps)。
  - 分析： iftop 顶部 TOTAL Rate 接近带宽上限。观察是哪个方向（TX/RX）占主导，哪些连接对 (IP:Port) 贡献了主要流量（通常排在前几行）。
  - 关联： 带宽跑满的时间点与 TPS 下降/RT 上升的时间点吻合。
- 特定连接流量异常高：
  - 现象： 服务器整体负载不高，但某些请求慢。iftop 可能显示某个特定 IP:Port 对 (如数据库连接、外部 API 调用) 的 TOTAL 速率或 RX 速率异常突出。
  - 分析： 利用排序 (l + >/<) 和过滤 (f) 聚焦可疑连接。结合端口号 (P) 判断服务类型 (e.g., 3306 是 MySQL，6379 是 Redis)。高 RX 可能表示该连接在接收大量数据（如数据库返回大结果集），高 TX 可能表示在发送大量请求或数据。
  - 关联： 该连接流量激增时，涉及该服务的操作响应时间 (RT) 变长。
- 大量小连接/高并发：
  - 现象： iftop 显示非常多的连接对，虽然单条流量不大，但连接数极多（列表很长，需要滚动查看）。顶部 TOTAL Rate 可能不高，但 Peak 可能很高或有波动。
  - 分析： 这可能不是带宽瓶颈，而是连接数瓶颈或服务器处理能力瓶颈（如应用服务器线程池满、数据库连接池满）。iftop 帮助确认了连接数规模。
  - 关联： 高并发压测时出现连接超时、拒绝连接等错误，同时 iftop 显示海量连接。
- 非预期流量 (安全/异常)：
  - 现象： 服务器负载异常或带宽被不明占用。iftop 显示大量与业务无关的 IP:Port 流量（如可疑的外国 IP、非标准端口）。
  - 分析： 利用 iftop 快速发现可疑流量源和目标。结合端口判断（如 22 SSH 爆破，1433/3306 数据库爆破）。
  - 关联： 此流量消耗资源，影响正常业务性能。
快速应用到性能测试工作流程：
- 测试前准备：
  1. 安装 iftop。
  2. 确定待监控的网络接口 (ip link show / ifconfig)。
  3. 记录网卡带宽： 知道理论最大值 (e.g., eth0 是 1000Mbps)。
  4. (可选) 准备常用命令备忘单（特别是交互键）。
- 压测中实时监控：
  - 启动命令： sudo iftop -nNP -i eth0 (替换为你的接口)
  - 关键操作：
    1. 确保按了 P 显示端口号！
    2. 确保视图是 T (两行模式 - 主机和端口分开)。
    3. 观察顶部的 TX, RX, TOTAL Rate 是否接近带宽上限？
    4. 观察 主体列表：
      - 哪些 IP:Port 对排在最前面 (消耗最多 TOTAL 带宽)？
      - 流量主要是 发送 (=>) 还是 接收 (<=)？这指示了数据流方向（服务器在拉数据还是推数据）。
      - 是否有非预期的高流量连接？（如非业务 IP、非业务端口）
    5. 使用 1/2/3 切换时间尺度，看不同时间窗口的趋势。
    6. 对可疑连接：
      - 按 j/k 高亮它。
      - 按 l 高亮 TOTAL 列 (或其他列)。
      - 按 > 按高亮列降序排序，确认其位置。
      - (可选) 按 f 过滤只显示该 IP 或端口，进一步观察。
  - 核心关注：
    - 带宽瓶颈信号： 顶部 TOTAL Rate 持续 > 80% 带宽上限。
    - 高流量连接： 列表中持续排在前列的 IP:Port 对，其 TOTAL 速率显著高于其他连接。
    - 流量方向： 是服务器发出去的 (TX/=>) 多，还是收进来的 (RX/<=) 多？这对理解瓶颈点（出口带宽 vs 入口带宽，服务器是否在大量读/写外部资源）很重要。
    - 关联性能： 当上述现象出现时，立即记录时间戳，并检查此时性能测试工具的 TPS、RT、错误率 是否出现恶化？建立时间关联性！
- 测试后分析与报告：
  - 定性描述：
    - 压测期间网络带宽峰值 (TOTAL Rate max) 是多少？占理论带宽的百分比？
    - 主要流量方向 (TX-heavy / RX-heavy / Balanced)?
    - 消耗带宽 Top N 的连接对是哪些 (IP:Port)? 根据端口推断其服务类型 (e.g., 192.168.10.20:5432 => 10.0.0.5:55000 可能是 AppServer 连接 DB)。
    - 是否观察到非预期流量？
  - 关联分析：
    - 当带宽接近饱和 (TOTAL Rate > X%) 时，TPS 是否无法提升？RT 是否显著上升？错误率（如超时）是否增加？
    - 当特定连接 (如 DB 连接) 流量异常高时，依赖该连接的操作 RT 是否变长？
  - 报告要点：
    - 网络带宽使用情况： 峰值速率、是否触及瓶颈。
    - 主要流量贡献者： 列出 Top 3-5 流量连接对 (源IP:Port -> 目标IP:Port) 及其大致速率和方向。
    - 发现的问题：
      - “压测高峰时，出口带宽 (TX) 持续达到 920Mbps (占千兆带宽 92%)，与 TPS 停滞在 1500 的时间点吻合，判断为出口带宽瓶颈。主要流量源为 Web 服务器向用户推送大量图片资源 (80/TCP, 443/TCP)”
      - “发现与数据库 10.1.2.3:3306 的连接在 RX (接收) 方向流量峰值达 50Mbps，远高于其他连接。同时段涉及复杂查询的 API 平均 RT 从 100ms 升至 800ms，怀疑数据库返回数据量过大或查询效率低。”
      - “监控到大量来自 202.96.xx.xx 到 22/TCP 端口的连接尝试 (SSH)，消耗少量带宽但占用连接数，建议加强安全策略。”
    - 建议：
      - 带宽瓶颈：升级网络带宽、优化应用减少数据传输（压缩、分页、缓存）、CDN 加速静态资源、负载均衡分散流量。
      - 特定连接高流量：优化对应服务（如数据库查询、API 响应）、检查调用是否合理、增加缓存。
      - 非预期流量：安全加固（防火墙、Fail2ban）、关闭无用端口。

速查清单 (快速应用)

安装： sudo apt/yum install iftop
启动 (推荐)： sudo iftop -nNP -i eth0 (替换接口)
必按交互键：
- P - 显示端口 (Show Ports)
- T - 切换到 两行显示模式 (显示主机+端口)
- 1/2/3 - 切换速率时间尺度 (2s/10s/40s)
- l + > - 按 TOTAL 列降序排序 (找出流量最大者)
- f - 过滤流量 (e.g., host x.x.x.x, port y)
- h - 显示帮助 (随时救命)
- q - 退出
关键看什么：
1. 顶部： TX, RX, TOTAL Rate (接近带宽上限？)
2. 列表前几行： 哪些 IP:Port 流量 (TOTAL) 最大？方向 (=>/<=) 是什么？
3. 关联性能： 当 1 或 2 出现异常时，TPS/RT/错误率是否恶化？

总结： iftop 是性能测试中监控网络流量的 实时显微镜。零基础快速上手的核心是 用对命令 (-nNP)、按对键 (P, T)、看对地方 (顶部带宽、列表 Top)、建立关联 (带宽/高流量 vs TPS/RT)。通过几次压测实战，你就能快速掌握 iftop，精准定位网络层的性能瓶颈或异常，为优化提供关键洞察。祝你成功！

查看全文

http://www.dtcms.com/a/288332.html