本文原创：中国科学技术大学 张焕杰
修改时间：2019.05.29
影响TCP性能的因素有链路带宽、链路延迟、链路丢包率、双方流控算法等4个因素。当TCP实际传输带宽远低于链路带宽时，我们称为TCP有故障。
本文介绍的方法，使用wireshark绘制的2张图，可以在1分钟内快速判断TCP故障原因。
Wireshark是一个免费数据包抓取和分析软件，它绘制的两种图可以用来快速判断TCP故障的原因。
- I/O Graph
I/O Graph显示的某个时间间隔内传输的数据包数，可以快速判断是否因为链路丢包引起TCP故障。为了有效查看TCP故障，我们可以把间隔设置为1ms。
下图是一个正常的I/O Graph，数据包相对均匀的传输。中间有空档是因为链路延迟，等待对方确认。
下图是相对异常的I/O Graph，中间有若干时间（长达0.5秒）没有数据包传输，说明链路存在间歇性丢包严重的情况。
- TCP流序列号图
TCP流序列号图显示某个方向的TCP序列号随时间的变化情况，可以快速判断是否因为流控问题引起TCP故障。为了有效查看TCP故障，我们需要单击"切换方向"选择从服务器-->客户端的流方向。
下图是一个正常的TCP流序列号图，序列号随时间逐步增长，且增幅越来越大（传输窗口越来越大）。
下图是一个异常的TCP流序列号图，序列号随时间逐步增长，但是增幅保持不变，说明传输窗口被限制了，导致实际传输慢。
下图是有重传现象的TCP流序列号图。实际网络中，少量重传是正常的。
下图是有较多丢包，大量重传现象的TCP流序列号图(Wireshark中可以通过鼠标缩放查看)。
通过以上两种图，可以很方便的分析TCP故障原因。
下面介绍生成以上两种图的步骤和方法。
生成上述两种图，首先需要获取数据包抓包文件。获取数据包抓包文件有两种方式：
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直接使用Wireshark抓包
可以方便的抓取本机收发的数据包
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使用tcpdump抓包
tcpdump -i ethx -s0 -w dump.cap host x.x.x.x可以抓取与x.x.x.x主机通信的数据包并存入文件 dump.cap
Wireshark 可以直接打开文件 dump.cap
Wireshark获取到抓包后，选中需要关注TCP流中任一数据包时，单击鼠标右键，选择"对话过滤器/TCP"，可以将该TCP流的所有数据包选中。
此时在菜单 "文件/导出特定分组" 中可以将需要关注的TCP流数据包存为单独文件。
Wireshark打开仅仅包含一个TCP流数据包的单独文件，使用菜单 "统计/IO图表" 即可绘制I/O Graph，建议选择间隔为 1ms 以方便观察。
使用菜单 "统计/TCP流图形/时间序列(Stevens)" 即可绘制TCP流序列号图，需要单击"切换方向"选择从服务器-->客户端的流方向。
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