trAlyzr测试网站响应速度的工具包-轻识

很多租用新服务器的站长关心的一个问题是，用户连接网站的速度怎样。这里的“速度”主要指两个方面，一个是服务器的响应时间或者叫网络延迟（response time or network latency），另一个是服务器和用户之间的带宽（throughput）。响应时间指的是用户（或者服务器）向服务器（或用户）发送一段建立连接请求到最终接收到对方回馈之间的延迟时间；而连接带宽指的是当连接建立之后单位时间能传递的数据量。响应时间和带宽这两个量共同影响用户体验到的“网站连接速度”：如果用户点击网站链接后过较长时间才有响应，但一旦有响应后网站瞬时打开，这说明服务器响应时间较长但连接带宽较高；如果点击链接后很快响应但很久才完全载入页面，说明响应时间较小但带宽也较小。

测量响应时间通常使用ping或者 traceroute工具，比如下面这个ping的例子：

$ ping baidu.com
PING baidu.com (220.181.6.81) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 220.181.6.81: icmp_seq=1 ttl=51 time=284 ms
64 bytes from 220.181.6.81: icmp_seq=2 ttl=51 time=284 ms
64 bytes from 220.181.6.81: icmp_seq=3 ttl=51 time=283 ms

最后的283ms指的是从客户端发送64个字节到baidu然后再返回接收到的往返时间（round-trip time）是283毫秒。

测量连接带宽通常需要直接下载某个较大（比如几十兆）的探针文件，然后测量平均下载的KB/s。但这种方法并不准确，因为单个网页的字节数往往较小（几十到上百K字节），有效传输速度（effective transfer speed，实际的传输字节数除以传输时间）往往大于大文件的平均传输速度，而顺时的爆发传输速度（burst speed）更有可能是平均速度的数倍。而且服务器和用户（特别是用户）的网络总带宽会影响到连接带宽。

通常，站长请求用户测试网站速度会包括两个步骤，一是请用户ping服务器，另一个就是请用户下载某个探针文件。在无法使用ping 的情况，或者当延迟较高需要查找问题的时候，站长也会要求用户补充traceroute数据，以便根据连接经由路径的情况来分析高延迟产生的原因。

连接带宽往往是不对称的（上传和下载速度不同），但网络延迟时间基本是对称的，也就是说用户ping服务器的时间应该和服务器 ping用户的时间大致相等。利用这个对称性，我写了trAlyzr，一个用来自动统计网站和用户之间网络延迟时间的工具包。考虑到用户可能在某种防火墙之内不是总能ping 的通，trAlyzr利用从服务器traceroute访客IP来测量网络延迟，当用户在防火墙或者关机的时候，测量到的实际上是服务器和最终的那个防火墙或者网关的延迟，但因为防火墙和网关和局域网内的用户机器延迟通常很小（几个ms或更小），这种方法测量到的几乎就是服务器和终端用户的连接延迟。

我编写这个工具的目的主要是为了分析服务器在美国（或者其他国外地区）的VPS对中国IP的网络延迟，如果你需要测量国内或者美国的服务器对全球各地IP的网络延迟，你要对工具中的脚本做修改。

这个工具利用QQ的纯真IP数据库来分析用户IP的地理位置。
下载

你可以在svn 中下载这个软件:

svn checkout http://tralyzr.googlecode.com/svn/trunk/ tralyzr

使用

这是个Linux下的工具。因为需要traceroute，你通常需要 root权限才能运行这个软件。脚本是python写的，所以你也需要 python。

解压后将 getips.py中的

f=open("%s/sample_ips.log"%curdir)

一行修改为你的网站服务器的log位置。对log的格式没有特别要求，只要访问者的IP是在每行的最前面即可。

如果你不修改getips.py文件，那么默认使用sample_ips.log

然后

./getips.py

可从log文件中将所有中国的非搜索引擎的IP提出存放在ips.txt中。然后traceroute这些IP：

./traceip.py

运行时间取决于ips.txt中的IP数目和你的网络情况，traceroute 1000个IP可能需要40分钟左右。traceroute的结果会放在data/目录下等待分析。

然后用parseip.py脚本分析存放在data/下的结果（注意分析这些数据不需要root权限）：

./parseip.py

分析的数据会保存在下面三个文本格式的文件中：

   1. delays.dat : 存放了用户的网络延迟时间分布，从100ms开始到600ms
   2. prov_delay.dat : 存放了各个省的用户连接服务器的平均延迟
   3. prov_num.dat : 存放了各个省的用户（IP）占总IP的百分比

为了形象地展示这些数据，我写了三个 gnuplot脚本绘制数据图。你可以通过

gnuplot *.g

来生产图表。