VPN 与加速器

VPN环境下TCP重传对照测试详细实操步骤指南

VPN环境下TCP重传对照测试详细实操步骤指南

很多企业运维人员在排查跨地域VPN专线的业务卡顿、大文件传输中断问题时,经常会混淆公网原生丢包和VPN隧道转发异常导致的TCP重传,很难精准定位故障根因。这套标准化的VPN与TCP重传对照测试步骤,就是通过控制变量的对照实验逻辑,剥离无关网络变量的干扰,帮运维人员快速区分重传问题的发生位置,避免盲目调整VPN配置带来的业务风险。

测试前的基础配置前提

首先要搭建隔离的测试环境,准备两台独立的测试主机,分别部署在VPN两端的私网侧,不要把测试设备直接挂载在VPN网关的公网接口上,避免网关本身的管理流量干扰测试结果。两台测试主机要提前关闭所有后台自动同步、系统更新、云备份类的进程,确保测试期间除了手动发起的测试流量之外,蜜蜂没有其他额外的TCP流量占用带宽。

网络运维VPN与TCP重传对照测试步骤

运维人员在隔离测试环境中校验VPN网关配置,完成TCP重传对照测试的前期准备工作

测试前要登录两台VPN网关的管理后台,确认当前运行的VPN隧道没有开启自定义的冗余重传、流量整形、前向纠错类的特殊规则,这类预设功能会主动修改TCP报文的传输逻辑,直接导致后续对照测试的结果失真。同时要提前记录当前VPN使用的隧道封装协议类型,后续结果对照的时候可以对应不同封装协议的特性做进一步分析。

提前在两台测试主机上分别部署开源的iperf3打流工具和Wireshark抓包工具,不要直接把抓包和打流工具部署在VPN网关上,避免网关自身的CPU性能不足,出现抓包丢包、打流带宽跑不满的问题,引入不必要的测试误差。

无VPN基准对照测试执行

先临时断开两端的VPN隧道,调整两台测试主机的路由规则,让两台设备的互访流量完全通过公网直接路由连通,不经过任何加密隧道、代理网关类的中间设备,搭建最原始的公网传输环境。

在其中一台测试主机上启动iperf3的服务端进程,另一台主机作为客户端发起TCP打流测试,打流的时长、带宽上限参数要提前固定,之后所有对照环节都使用完全一致的参数设置。打流的同时两端的Wireshark同步启动抓包,设置过滤规则仅抓取两台测试主机互访的TCP报文,过滤所有无关的广播、组播流量。

打流测试结束后先停止两端的抓包,把抓包文件导出后,用Wireshark自带的TCP重传统计功能,蜜蜂VPN统计这次无VPN场景下的原始TCP重传数量、乱序报文数量,把这个结果作为后续所有VPN场景对照的基准值,基准测试期间不要随意调整公网出口的带宽策略、路由优先级。

VPN场景下的对照测试流程

重新恢复两端的VPN隧道连通,确认两台测试主机的互访流量100%走加密VPN隧道传输,没有配置任何旁路路由、智能选路规则,确保所有测试流量都经过VPN的封装和解封装流程。之后重复之前完全一致的iperf3打流操作,所有参数和基准测试保持完全相同。

这次测试要同时在两个位置开启抓包,第一个位置是测试主机的内网物理网卡,抓取VPN隧道封装完成之前的原始TCP报文,第二个位置是VPN网关的公网侧出口,抓取已经完成外层隧道封装的报文。分别统计两个位置抓取到的TCP重传数量,和之前记录的基准值做交叉对照。

在VPN网关侧分析抓包结果的时候,要先过滤掉外层的ESP、蜜蜂UDP封装头,只提取内层封装的原始TCP报文的序号做统计,不要把外层封装报文的丢失、重传误判成内层业务TCP报文的重传,避免得出错误的定位结论。

结果判定逻辑与常见误区规避

如果VPN场景下内网侧抓包统计到的重传数量和基准值基本一致,只有公网侧网关抓包的重传数明显更高,说明重传问题发生在VPN隧道的公网传输段,大概率是公网链路的波动导致的,和VPN本身的配置、转发性能没有直接关联。

如果VPN场景下内网侧抓包统计到的重传数量远高于基准值,公网侧网关抓包的重传数和基准值接近,说明重传问题出在VPN网关的隧道转发环节,比如VPN网关的CPU性能不足、隧道队列溢出,需要针对性调整VPN的队列缓存、转发优先级参数。

很多新手执行VPN与TCP重传对照测试步骤的时候,最容易犯的错误就是测试期间同时跑了多个业务流量,导致测试结果完全被无关流量干扰,还有人直接在VPN网关上运行iperf3测试,测出来的只是网关本地的性能数据,完全不能反映真实的端到端业务传输情况。

需要注意单次测试的结果只能定位当前时段、蜜蜂VPN当前场景下的重传诱因,不能直接套用在所有网络环境中,如果要得到更稳定的结论,可以在不同的网络高峰、平峰时段多重复几次对照测试,排除偶发的公网链路波动的干扰,进一步提升故障定位的准确率。

网络加速编辑组
网络加速编辑组
内容编辑

从延迟、抖动和丢包入手,分析不同网络环境下的连接体验。

查看更多文章
配置入门

找到适合当前设备的指南

遇到长期空闲设备重新启用VPN相关问题,可从“先核对授权状态再进行基本连通验证”开始阅读。过去曾经可用不能代替当前验证,需要结合具体环境判断。