TCP流性能测量TCP FPM详解

小乔

TCP FPM简介
介绍TCP FPM的定义和目的。

定义
TCP流性能测量TCP FPM（TCP Flow Performance Measurement）是一种实时的网络性能探测和统计技术，可以对TCP应用的网络时延和TCP连接的丢包率等网络信息进行统计，定义了TCP应用的一组性能指标。

目的
随着网络应用逐渐增多和复杂化，应用服务器问题逐渐突出，表现现象为应用程序的延迟上升，并影响终端用户的体验，而此类问题大多数是由于应用服务器后台数据库操作慢或应用后台服务器造成的。通过TCP FPM统计出TCP应用的网络时延和TCP连接的丢包率可以清楚了解到网络的质量，从而为后续网络或者服务器优化提供数据支持。
原理描述

介绍TCP FPM的实现原理。

网络模型图2-1  TCP FPM网络模型图

                               
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如图2-1所示，TCP FPM网络模型中，涉及如下角色。

• Application Client：应用客户端，为用户提供应用的设备，例如PC等终端设备。
• Application Server：应用服务端，为应用客户端提供服务的设备，例如文件服务器等。
• Router：负责采集网络时延和丢包率等网络质量数据，供用户查看。
  

工作流程图2-2  TCP FPM数据统计流程图

                               
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• Application Client发出请求连接，Router将此请求报文发送至Application Server，识别出第一次握手SYN报文，获取源目的IP地址，新创建双向流表，并记录时间戳。
• Application Server收到请求报文后，Router通过查表，识别出第二次握手SYN-ACK报文，记录时间并发出响应报文，计算服务器网络时延TCP_SND。
• Router将此响应报文发送至Application Client，通过查表，识别出第三次握手ACK报文，记录时间，计算客户端网络时延TCP_CND。
• Router统计出网络时延和丢包率等数据，供用户查看，了解网络质量。
  
  • TCP_SND（TCP Server Network Delay）：服务器网络时延。
  • TCP_CND（TCP Client Network Delay）：客户端网络时延。
  • DATA_SND（Data Server Network Delay）：响应时延，即客户端发出的数据请求与第一个服务器响应之间的时差。
  • AD（Application Delay）：应用响应时延，即应用服务器端产生的时延，AD=DATA_SND-TCP_SND。
  • 丢包率：TCP的应用丢包是基于TCP的重传来判断的，对应TCP流，重传包和丢失包的TCP序列号是一致的，因此在整个过程中，丢包率=重传包个数/发送报文总数。
    

TCP FPM应用场景

介绍TCP FPM的应用场景。

如图2-3所示，企业用户通过Router接入到网络中，网络中部署了为应用客户端提供服务的应用服务端。用户想了解TCP应用的网络时延和丢包率等网络数据，以便根据网络质量数据对网络进行优化调整。通过在路由器上使能TCP FPM功能，可以实时统计出TCP应用的网络时延和丢包率等网络数据。图2-3  TCP FPM应用组网图

                               
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TCP FPM配置注意事项

介绍TCP FPM的配置注意事项。

涉及网元

如果配合控制器使用，支持Agile Controller-Cloud Manager V300R001C10版本。

License支持

TCP FPM是路由器的基本特性，无需获得License许可应用此功能。

特性依赖和限制

当使用二层接口时，以太网接口不支持TCP FPM。因此必须将接口添加到VLANIF接口，否则接口模式必须切换到三层。

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