明察秋毫--用ss工具统计网络栈内存使用
前言本文介绍了用ss工具来统计一下当前网络栈的内存使用情况
环境准备
组件版本操作系统Ubuntu 22.04.4 LTS查看socket内存相关参数，-m 参数
▶ ss -tmState Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:PortESTAB 0 36 10.8.19.109:ssh 182.148.53.161:25924 skmem:(r0,rb369280,t0,tb133632,f1792,w2304,o0,bl0,d1)其中关于skmem
skmem:(r<rmem_alloc>,rb<rcv_buf>,t<wmem_alloc>,tb<snd_buf>, f<fwd_alloc>,w<wmem_queued>,o<opt_mem>, bl<back_log>,d<sock_drop>)
[*]rmem_alloc 已经分配用于接收包的内存，如果应用层能及时消费 TCP 内核层接收到的数据，这个数字基本为 0
[*]rcv_buf 接收包可以使用的总内存，与 net.ipv4.tcp_rmem 第二个参数相关
[*]wmem_alloc 已经分配用于发送包的内存（已经到达ip层），包已经到达ip层，需要等待网卡将ip层的包取走
[*]snd_buf 发送包可以使用的总内存 与 net.ipv4.tcp_wmem 第二个参数相关
[*]fwd_alloc 已经分配给socket使用内存，不用于接收/发送使用
[*]wmem_queued 已经分配用于发送包的内存（没有到达ip层）
[*]opt_mem 用于保存socket option所使用的内存
[*]back_log back_log所使用的内存，进程从队列里面拿到新的数据包
[*]sock_drop 在将数据包解复用到套接字之前丢弃的数据包数量
计算每一条socket消耗的内存，-tm
socket_memory = r(rmem_alloc) + t(wmem_alloc) + f(fwd_alloc) + w(wmem_queued) + o(opt_mem) + bl(back_log)▶ ss -tmState Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:PortESTAB 0 36 10.8.19.109:ssh 182.148.53.161:25924 skmem:(r0,rb369280,t0,tb133632,f1792,w2304,o0,bl0,d1)可以计算出这条socket消耗的内存： mem = 1792+2304 = 4096 4k内存
计算网络栈所使用的内存
cat /proc/net/sockstatsockets: used 502TCP: inuse 65 orphan 0 tw 128 alloc 311 mem 21UDP: inuse 5 mem 4UDPLITE: inuse 0RAW: inuse 0FRAG: inuse 0 memory 0mem 21，单位是page，查看一下page的大小
getconf PAGESIZE4096由此可得，当前tcp网络栈大约使用 mem = 21*4096 = 86016 84k内存
查看协议栈的其他参数信息，-i
▶ ss -tiState Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:PortESTAB 0 0 192.168.3.168:46099 192.168.3.168:58625 cubic wscale:2,7 rto:201 rtt:0.043/0.005 ato:40 mss:65483 rcvmss:1924 advmss:65483 cwnd:10 bytes_acked:12424915507 bytes_received:3150 segs_out:10395577 segs_in:10395575 send 121828.8Mbps lastsnd:2188 lastrcv:2244390049 lastack:2188 rcv_rtt:1 rcv_space:43690
[*]rto 重传超时时间，即从数据发送时刻算起，超过这个时间便执行重传，单位ms
[*]rtt 一个连接的往返时间，即数据发送时刻到接收到确认的时刻的差值，单位ms
[*]ato ack的超时时间，单位ms
[*]mss 有效数据的最大分段，去掉3层和4层的header，就是MSS MTU - (TCP 标头 + IP 标头) = MSS
[*]rcvmss 文档上没有这个参数的介绍，源码注释上标注： MSS used for delayed ACK decisions。对端告诉本端，对端的mss大小
[*]advmss 文档上没有这个参数的介绍，源码注释上标注： Advertised MSS。告诉对端，本端的mss的大小
[*]cwnd 拥塞窗口的大小： cwnd*mss
[*]bytes_acked 已经被ack的字节数
[*]bytes_received 收到但没被ack的字节数
[*]segs_out 已发送的segment数，segment最大就是一个mss，但是也有可能小于mss（没有塞满一个mss就发送过来了）
[*]segs_in 已收到的segment数
[*]send 发送速率
[*]lastsnd 最后发送一个包距离现在的时间，单位ms
[*]lastrcv 最后接收一个包距离现在的时间，单位ms
[*]lastack 最后一次收到ack距离现在的时间，单位ms
[*]rcv_rtt 文档上没有这个参数介绍
[*]rcv_space 用于tcp自动调优，用来调整sender的buffer
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