ping 局域网ip mysql ping 局域网内延迟高

一、背景

使用ping命令发现局域网内延迟大，且变化较大。需要分析耗时在那一层。

二、分析

上图可以看出，本机ping延时非常低。在本机网络 IO 的过程中，流程会有一些差别。有差异的地方总共有两个，分别是路由和驱动程序。

路由：

 对于本机网络 IO 来说，特殊之处在于在 local 路由表中就能找到路由项，对应的设备都将使用 loopback 网卡，也就是我们常见的 lO。

驱动程序：

网络设备子系统的入口函数是 dev_queue_xmit。对于真的有队列的物理设备，在该函数中进行了一系列复杂的排队等处理以后，才调用 dev_hard_start_xmit，从这个函数再进入驱动程序来发送。

但是对于启动状态的回环设备来说（q->enqueue 判断为 false），就简单多了：没有队列的问题，直接进入 dev_hard_start_xmit。接着进入回环设备的“驱动”里的发送回调函数 loopback_xmit，将 skb “发送”出去。

因此，可以从上面两层入手，排查问题！

驱动：

监控icmp包发送和接受的时刻，看时间是否过大。

但有一个问题，链路上运行的不一定只有ICMP数据包。因此，我们需要在每一层对我们发送和接收的ICMP包进行过滤。

路由：

三、ICMP

ICMP报文包含在IP数据报中，IP报头在ICMP报文的最前面。一个ICMP报文包括IP报头（至少20字节）、ICMP报头（至少八字节）和ICMP报文（属于ICMP报文的数据部分）。当IP报头中的协议字段值为1时，就说明这是一个ICMP报文。ICMP报头如下图所示。

这里只讲解与ping有关的ICMP消息类型，主机发送回送消息(Type = 8)，被请求主机回送响应消息(Type = 0)，基本格式如下：
回送消息[ECHO]

回送响应消息[ECHO REPLY]

 
•CheckSum为校验和，重点注意从ICMP的头部(即Type开始)，到data结束(即到整个数据包结束)
•Identifier为标识符，由主机设定，一般设置为进程号，回送响应消息与回送消息中identifier保持一致
•Sequence Number为序列号，由主机设定，一般设为由0递增的序列，回送响应消息与回送消息中Sequence Number保持一致
•data为数据，由主机设定，回送响应消息与回送消息中data保持一致

///include/uapi/linux/icmp.h

struct icmphdr {
  __u8		type;
  __u8		code;
  __sum16	checksum;
  union {
	struct {
		__be16	id;
		__be16	sequence;
	} echo;
	__be32	gateway;
	struct {
		__be16	__unused;
		__be16	mtu;
	} frag;
	__u8	reserved[4];
  } un;
};

四、实现

#ifndef _LINUX_IP_H
#define _LINUX_IP_H

#include <linux/skbuff.h>
#include <uapi/linux/ip.h>

static inline struct iphdr *ip_hdr(const struct sk_buff *skb)
{
	return (struct iphdr *)skb_network_header(skb);
}

static inline struct iphdr *inner_ip_hdr(const struct sk_buff *skb)
{
	return (struct iphdr *)skb_inner_network_header(skb);
}

static inline struct iphdr *ipip_hdr(const struct sk_buff *skb)
{
	return (struct iphdr *)skb_transport_header(skb);
}
#endif	/* _LINUX_IP_H */



struct iphdr {
#if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
	__u8	ihl:4,
		version:4;
#elif defined (__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
	__u8	version:4,
  		ihl:4;
#else
#error	"Please fix <asm/byteorder.h>"
#endif
	__u8	tos;
	__be16	tot_len;
	__be16	id;
	__be16	frag_off;
	__u8	ttl;
	__u8	protocol;
	__sum16	check;
	__be32	saddr;
	__be32	daddr;
	/*The options start here. */
};

///include/uapi/linux/in.h

enum {
  IPPROTO_IP = 0,		/* Dummy protocol for TCP		*/
#define IPPROTO_IP		IPPROTO_IP
  IPPROTO_ICMP = 1,		/* Internet Control Message Protocol	*/
#define IPPROTO_ICMP		IPPROTO_ICMP
  IPPROTO_IGMP = 2,		/* Internet Group Management Protocol	*/
#define IPPROTO_IGMP		IPPROTO_IGMP
  IPPROTO_IPIP = 4,		/* IPIP tunnels (older KA9Q tunnels use 94) */
#define IPPROTO_IPIP		IPPROTO_IPIP
  IPPROTO_TCP = 6,		/* Transmission Control Protocol	*/
#define IPPROTO_TCP		IPPROTO_TCP
  IPPROTO_EGP = 8,		/* Exterior Gateway Protocol		*/
#define IPPROTO_EGP		IPPROTO_EGP
  IPPROTO_PUP = 12,		/* PUP protocol				*/
#define IPPROTO_PUP		IPPROTO_PUP
  IPPROTO_UDP = 17,		/* User Datagram Protocol		*/
#define IPPROTO_UDP		IPPROTO_UDP
  IPPROTO_IDP = 22,		/* XNS IDP protocol			*/
#define IPPROTO_IDP		IPPROTO_IDP
  IPPROTO_TP = 29,		/* SO Transport Protocol Class 4	*/
#define IPPROTO_TP		IPPROTO_TP
  IPPROTO_DCCP = 33,		/* Datagram Congestion Control Protocol */
#define IPPROTO_DCCP		IPPROTO_DCCP
  IPPROTO_IPV6 = 41,		/* IPv6-in-IPv4 tunnelling		*/
#define IPPROTO_IPV6		IPPROTO_IPV6
  IPPROTO_RSVP = 46,		/* RSVP Protocol			*/
#define IPPROTO_RSVP		IPPROTO_RSVP
  IPPROTO_GRE = 47,		/* Cisco GRE tunnels (rfc 1701,1702)	*/
#define IPPROTO_GRE		IPPROTO_GRE
  IPPROTO_ESP = 50,		/* Encapsulation Security Payload protocol */
#define IPPROTO_ESP		IPPROTO_ESP
  IPPROTO_AH = 51,		/* Authentication Header protocol	*/
#define IPPROTO_AH		IPPROTO_AH
  IPPROTO_MTP = 92,		/* Multicast Transport Protocol		*/
#define IPPROTO_MTP		IPPROTO_MTP
  IPPROTO_BEETPH = 94,		/* IP option pseudo header for BEET	*/
#define IPPROTO_BEETPH		IPPROTO_BEETPH
  IPPROTO_ENCAP = 98,		/* Encapsulation Header			*/
#define IPPROTO_ENCAP		IPPROTO_ENCAP
  IPPROTO_PIM = 103,		/* Protocol Independent Multicast	*/
#define IPPROTO_PIM		IPPROTO_PIM
  IPPROTO_COMP = 108,		/* Compression Header Protocol		*/
#define IPPROTO_COMP		IPPROTO_COMP
  IPPROTO_SCTP = 132,		/* Stream Control Transport Protocol	*/
#define IPPROTO_SCTP		IPPROTO_SCTP
  IPPROTO_UDPLITE = 136,	/* UDP-Lite (RFC 3828)			*/
#define IPPROTO_UDPLITE		IPPROTO_UDPLITE
  IPPROTO_MPLS = 137,		/* MPLS in IP (RFC 4023)		*/
#define IPPROTO_MPLS		IPPROTO_MPLS
  IPPROTO_RAW = 255,		/* Raw IP packets			*/
#define IPPROTO_RAW		IPPROTO_RAW
  IPPROTO_MAX
};

驱动层如何识别ICMP报文？

在.ndo_start_xmit = esp_hard_start_xmit，函数中，将邻居子系统传递下来的skb使用ip_hdr函数即可转换！

#include <linux/ip.h>
#include <linux/in.h>
#include <linux/icmp.h>

struct iphdr *iph;
struct icmphdr *icmpph = NULL;

iph = ip_hdr(skb);
if(iph->protocol==IPPROTO_ICMP ) {
    //如果是ICMP报文
	icmpph = (struct icmphdr *) ((u8 *) iph + (iph->ihl << 2));
	printk("ESP type:%d, code:%d\n", icmpph->type, icmpph->code);
    if(icmpph->type==8 && icmpph->code==0) {//ping 请求
        printk(KERN_ERR "ping RQ:%d\n",icmpph->un.echo.sequence);
    }
}