使用WireShark抓包分析Android網路請求時間

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WireShark是一個非常準確和穩定的tcp抓包工具，但看其40多m的安裝包就可以想象其功能的強大，藉助其功能強大的運算式篩選器，可以迅速的篩選出來我們所需要報文和記錄，最近我就通過WireShark推斷網路效能問題的故障點，收穫頗豐。

最近客戶提出app端load慢，尤其是在網路不好的地方，得好幾分鐘才能載入出資料，於是打算用抓包軟體WireShark 看看http請求就用用了多長時間才傳回來的，首先我用Firefox瀏覽器訪問了一下一個GET介面，監聽結果如下

（我原生連接埠是61281，但是抓包軟體又抓出一個61282的連接埠，應該不是我的Firefox瀏覽器的結果，下文忽略61282連接埠的訊息）

從抓包結果來看，本次HTTP請求大體分為以下步驟

三向交握-->發送GET請求--->收到伺服器返回json--->擷取瀏覽器favicon.ico--->KEEP-ALIVE--->四次揮手

在介紹每個步驟的返回值之前，先介紹一下WireShark這個軟體的簡單用法

首先是我的過濾器設定：ip.addr == 122.248.245.191 含義是僅保留源ip地址和目標主機ip地址至少有一個為122.248.245.191，也就是專案服務器的地址，這樣就可以篩選出所有的本機和122.248.245.191的收發報文

如果更改過濾器描述，比如ip.dst==122.248.245.191 andip.src==192.168.1.109（192.168.1.109是原生ip）就可以查看所有從本機發往伺服器的報文，如果把兩個ip對換一下，就可以查看所有伺服器發給原生報文

如果寫成ip.addr == 122.248.245.191 and tcp.srcport==61281(其中61281是原生對外連接埠)就是尋找所有源ip的連接埠為61281的報文，換句話說就是只顯示本機發給伺服器的報文，不同的條件可以用and串連，靈活處理。

再來說一下報文裡面的基本資料

（一）  、ACK，FIN，PSH這三個是TCP請求的標誌，本身並不是一個數，而是和另外五個這樣的標誌組成了一個長度為1位元組（8位）的標誌，用於標示出當前請求報文的類型，可以在WireShark 底下的FLAGS目錄下查看，如果某一位設定為1則為Set，置0為Not set，一般我們只看置1的位，其中Acknowledgement = ACK，FIN = Fin，Push = Psh

（二）、seq,ack的含義，其中seq是Sequence number的簡寫，即序號。Ack是 Acknowledge number的簡寫，即應答碼，用這兩個數字可以觀察相鄰的幾條報文的順序。

好了現在我們可以開始按照步驟逐一分析了

第一階段：三向交握

（本機ip是192.168.1.109:61281,伺服器ip是：122.248.245.191:7033）

首先來回顧一下三向交握的過程

下面這幅表徵圖示出了三向交握的報文

這裡面的第三條因為連接埠不是Firefox的連接埠號碼，所以是另一次三向交握

從這裡面我們可以看出完全符合標準TCP三向交握的流程，第二次握手的ack為第一次的seq+1

三向交握耗時102.605103-102.354383 = 0.2572秒，看起來很快，說明三向交握上沒有浪費很多時間

第二階段：發送GET請求並接收返回json

從這裡可以看出，伺服器發送三波資料，每個報文的長度為都為1514，然後返回了一個200 OK來結束髮送，其中在第二次發送完畢之後用戶端發送了一個資料接收確認報文，在200 OK之後，用戶端有發送了一個資料接收確認報文

從這裡可以看出整個伺服器向用戶端發送資料的耗時：103.862232-102.858066 = 1.004166

那麼從三向交握成功到成功用戶端成功收到json的時間是103.862232-102.354383 = 1.507849

那麼我們可以算出來伺服器的回應時間是1.507849-1.004166（資料回傳）-0.2572（三向交握）= 0.246483秒

可以看出，無論是網路還是伺服器，都是相當快。

本部分的幾個報文都已經粘貼在本文的最底部，有興趣可以看看

第三階段：請求favicon.ico

可以看出，一共請求了兩次圖片，每次請求都沒有成功（因為伺服器根本就沒有這個圖）每次請求大約1秒左右的時間，其中第一次105.605757-104.393820 = 1.211937，第二次106.025472-105.608105= 0.417367，第二次比第一次時間用的短好多。

第四階段：KEEP-ALIVE

這個KEEP-ALIVE的請求是由Firefox瀏覽器發出的，我估計目的在於減少三向交握建立和銷毀串連的開銷，並且每隔10秒左右就發出一個KEEP-ALIVE請求，總共發送了6次，伺服器應答了5次，總共保活的時間是158.373788-115.817623=42.556165秒，看來Firefox瀏覽器對http最佳化的很好，同時我們也知道了用Firefox在大約1分鐘內是不會重建http串連的

第五階段：四次揮手

首先我們來回顧一下四次揮手的過程

下面我們來看一下四次揮手的報文

從這裡抓取的報文可以看出，這裡和標準的TCP四次揮手是一致的，而且從抓包結果來看，這次揮手是由伺服器先發起的，估計是伺服器受不了用戶端沒完沒了的保活請求，要釋放一下串連。從資料來看，整個四次揮手耗時，166.387505-166.162996 = 0.224509

ok了從這裡可以看出，整個http請求過程一氣呵成，速度極快，幾乎用了不到兩秒就完成了全部資料的請求，至於UI繪製以毫秒計數，所以可以看出在代碼層面無論伺服器還是用戶端都沒什麼效能上的問題，不過剛剛的測試是使用電腦瀏覽器通過寬頻網路進行http請求，沒有考慮到逾時重傳和丟包的情況，也沒有類比手機在wifi或者無線網路下的情況，下文將著重考慮網路條件不好的時候丟包情況。

附：http回傳資料的幾條報文

No.     Time           Source                Destination           Protocol Length Info   3632 102.858066     122.248.245.191       192.168.1.109         TCP      60     7033 → 61281 [ACK] Seq=1 Ack=413 Win=19200 Len=0Frame 3632: 60 bytes on wire (480 bits), 60 bytes captured (480 bits) on interface 0Ethernet II, Src: ChengduV_08:d6:c2 (ec:6c:9f:08:d6:c2), Dst: WistronI_a3:c8:2c (3c:97:0e:a3:c8:2c)Internet Protocol Version 4, Src: 122.248.245.191, Dst: 192.168.1.109Transmission Control Protocol, Src Port: 7033 (7033), Dst Port: 61281 (61281), Seq: 1, Ack: 413, Len: 0    Source Port: 7033    Destination Port: 61281    [Stream index: 29]    [TCP Segment Len: 0]    Sequence number: 1    (relative sequence number)    Acknowledgment number: 413    (relative ack number)    Header Length: 20 bytes    Flags: 0x010 (ACK)    Window size value: 75    [Calculated window size: 19200]    [Window size scaling factor: 256]    Checksum: 0x6f29 [validation disabled]    Urgent pointer: 0    [SEQ/ACK analysis]No.     Time           Source                Destination           Protocol Length Info   3675 103.861417     122.248.245.191       192.168.1.109         TCP      1514   [TCP segment of a reassembled PDU]Frame 3675: 1514 bytes on wire (12112 bits), 1514 bytes captured (12112 bits) on interface 0Ethernet II, Src: ChengduV_08:d6:c2 (ec:6c:9f:08:d6:c2), Dst: WistronI_a3:c8:2c (3c:97:0e:a3:c8:2c)Internet Protocol Version 4, Src: 122.248.245.191, Dst: 192.168.1.109Transmission Control Protocol, Src Port: 7033 (7033), Dst Port: 61281 (61281), Seq: 1, Ack: 413, Len: 1460    Source Port: 7033    Destination Port: 61281    [Stream index: 29]    [TCP Segment Len: 1460]    Sequence number: 1    (relative sequence number)    [Next sequence number: 1461    (relative sequence number)]    Acknowledgment number: 413    (relative ack number)    Header Length: 20 bytes    Flags: 0x010 (ACK)    Window size value: 75    [Calculated window size: 19200]    [Window size scaling factor: 256]    Checksum: 0xdba5 [validation disabled]    Urgent pointer: 0    [SEQ/ACK analysis]    TCP segment data (1460 bytes)No.     Time           Source                Destination           Protocol Length Info   3676 103.861630     122.248.245.191       192.168.1.109         TCP      1514   [TCP segment of a reassembled PDU]Frame 3676: 1514 bytes on wire (12112 bits), 1514 bytes captured (12112 bits) on interface 0Ethernet II, Src: ChengduV_08:d6:c2 (ec:6c:9f:08:d6:c2), Dst: WistronI_a3:c8:2c (3c:97:0e:a3:c8:2c)Internet Protocol Version 4, Src: 122.248.245.191, Dst: 192.168.1.109Transmission Control Protocol, Src Port: 7033 (7033), Dst Port: 61281 (61281), Seq: 1461, Ack: 413, Len: 1460    Source Port: 7033    Destination Port: 61281    [Stream index: 29]    [TCP Segment Len: 1460]    Sequence number: 1461    (relative sequence number)    [Next sequence number: 2921    (relative sequence number)]    Acknowledgment number: 413    (relative ack number)    Header Length: 20 bytes    Flags: 0x010 (ACK)    Window size value: 75    [Calculated window size: 19200]    [Window size scaling factor: 256]    Checksum: 0xb2fa [validation disabled]    Urgent pointer: 0    [SEQ/ACK analysis]    [Reassembled PDU in frame: 3679]    TCP segment data (1460 bytes)No.     Time           Source                Destination           Protocol Length Info   3677 103.861655     192.168.1.109         122.248.245.191       TCP      54     61281 → 7033 [ACK] Seq=413 Ack=2921 Win=65700 Len=0Frame 3677: 54 bytes on wire (432 bits), 54 bytes captured (432 bits) on interface 0Ethernet II, Src: WistronI_a3:c8:2c (3c:97:0e:a3:c8:2c), Dst: ChengduV_08:d6:c2 (ec:6c:9f:08:d6:c2)Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.1.109, Dst: 122.248.245.191Transmission Control Protocol, Src Port: 61281 (61281), Dst Port: 7033 (7033), Seq: 413, Ack: 2921, Len: 0    Source Port: 61281    Destination Port: 7033    [Stream index: 29]    [TCP Segment Len: 0]    Sequence number: 413    (relative sequence number)    Acknowledgment number: 2921    (relative ack number)    Header Length: 20 bytes    Flags: 0x010 (ACK)    Window size value: 16425    [Calculated window size: 65700]    [Window size scaling factor: 4]    Checksum: 0x23e3 [validation disabled]    Urgent pointer: 0    [SEQ/ACK analysis]No.     Time           Source                Destination           Protocol Length Info   3678 103.861773     122.248.245.191       192.168.1.109         TCP      1514   [TCP segment of a reassembled PDU]Frame 3678: 1514 bytes on wire (12112 bits), 1514 bytes captured (12112 bits) on interface 0Ethernet II, Src: ChengduV_08:d6:c2 (ec:6c:9f:08:d6:c2), Dst: WistronI_a3:c8:2c (3c:97:0e:a3:c8:2c)Internet Protocol Version 4, Src: 122.248.245.191, Dst: 192.168.1.109Transmission Control Protocol, Src Port: 7033 (7033), Dst Port: 61281 (61281), Seq: 2921, Ack: 413, Len: 1460    Source Port: 7033    Destination Port: 61281    [Stream index: 29]    [TCP Segment Len: 1460]    Sequence number: 2921    (relative sequence number)    [Next sequence number: 4381    (relative sequence number)]    Acknowledgment number: 413    (relative ack number)    Header Length: 20 bytes    Flags: 0x010 (ACK)    Window size value: 75    [Calculated window size: 19200]    [Window size scaling factor: 256]    Checksum: 0x6d9d [validation disabled]    Urgent pointer: 0    [SEQ/ACK analysis]    [Reassembled PDU in frame: 3679]    TCP segment data (1460 bytes)No.     Time           Source                Destination           Protocol Length Info   3679 103.862209     122.248.245.191       192.168.1.109         HTTP     288    HTTP/1.1 200 OK  (application/json)Frame 3679: 288 bytes on wire (2304 bits), 288 bytes captured (2304 bits) on interface 0Ethernet II, Src: ChengduV_08:d6:c2 (ec:6c:9f:08:d6:c2), Dst: WistronI_a3:c8:2c (3c:97:0e:a3:c8:2c)Internet Protocol Version 4, Src: 122.248.245.191, Dst: 192.168.1.109Transmission Control Protocol, Src Port: 7033 (7033), Dst Port: 61281 (61281), Seq: 4381, Ack: 413, Len: 234    Source Port: 7033    Destination Port: 61281    [Stream index: 29]    [TCP Segment Len: 234]    Sequence number: 4381    (relative sequence number)    [Next sequence number: 4615    (relative sequence number)]    Acknowledgment number: 413    (relative ack number)    Header Length: 20 bytes    Flags: 0x018 (PSH, ACK)    Window size value: 75    [Calculated window size: 19200]    [Window size scaling factor: 256]    Checksum: 0x46b6 [validation disabled]    Urgent pointer: 0    [SEQ/ACK analysis]    TCP segment data (234 bytes)[4 Reassembled TCP Segments (4614 bytes): #3675(1460), #3676(1460), #3678(1460), #3679(234)]Hypertext Transfer Protocol    HTTP/1.1 200 OK\r\n    Content-Encoding: gzip\r\n    Content-Type: application/json;charset=UTF-8\r\n    Date: Wed, 11 May 2016 05:37:22 GMT\r\n    Server: nginx\r\n    Vary: Accept-Encoding\r\n    Content-Length: 4404\r\n    Connection: keep-alive\r\n    \r\n    [HTTP response 1/3]    [Time since request: 1.256983000 seconds]    [Request in frame: 3615]    [Next request in frame: 3705]    [Next response in frame: 3779]    Content-encoded entity body (gzip): 4404 bytes -> 17029 bytesJavaScript Object Notation: application/jsonNo.     Time           Source                Destination           Protocol Length Info   3680 103.862232     192.168.1.109         122.248.245.191       TCP      54     61281 → 7033 [ACK] Seq=413 Ack=4615 Win=65700 Len=0Frame 3680: 54 bytes on wire (432 bits), 54 bytes captured (432 bits) on interface 0Ethernet II, Src: WistronI_a3:c8:2c (3c:97:0e:a3:c8:2c), Dst: ChengduV_08:d6:c2 (ec:6c:9f:08:d6:c2)Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.1.109, Dst: 122.248.245.191Transmission Control Protocol, Src Port: 61281 (61281), Dst Port: 7033 (7033), Seq: 413, Ack: 4615, Len: 0    Source Port: 61281    Destination Port: 7033    [Stream index: 29]    [TCP Segment Len: 0]    Sequence number: 413    (relative sequence number)    Acknowledgment number: 4615    (relative ack number)    Header Length: 20 bytes    Flags: 0x010 (ACK)    Window size value: 16425    [Calculated window size: 65700]    [Window size scaling factor: 4]    Checksum: 0x1d45 [validation disabled]    Urgent pointer: 0    [SEQ/ACK analysis]

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