网页打开慢但HTTP下载快故障分析案例

作者:易隐者 发布于:2012-10-10 16:06 Wednesday 分类:网络分析

【说在之前】:

1,用到了疑难杂症网络分析过程中最基本、最核心的两个分析方法:对比分析法关联分析法

2,该案例涉及到的知识点主要有SYN重传连接数限制等,大家可参考本博客中相关知识点的文章。

【我的案例】:

故障环境

       某单位大体的网络结构如下图所示: 

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内部办公人员通过交换机到流控设备,再通过防火墙做NAT访问互联网。

故障现象

1,在地矿局进行互联网时,打开网页的速度非常的慢,有的网页要刷新几次才可以正常显示;
2,但是使用下载工具或是基于HTTP的下载速度却很快。

故障分析

1 确认故障原因

        我们找一台主机,访问互联网的某网站,发现的确比较慢,我们抓取故障时的交互数据包,如下图所示: 

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       通过上图,我们可以发现,客户端在与服务器建立TCP连接时,其SYN请求报文被客户端重传了一次,这个重传导致了2.88秒的延时。TCP重传一般是中间设备丢包导致的,那么到底是在什么地方丢包的呢?我们首先需要界定一下可能丢包的故障关键点。

2 选择故障关键点

       该故障环境相对简单,在办公用户访问互联网时,数据包只通过了交换机、流控设备和防火墙,而交换机主要负责转发数据,不会对数据包进行深度的检测和过滤等操作,所以在该环境下主要的关键故障点是流控设备和防火墙,如下图所示:

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3分析流控设备是否丢包

       关键故障点确定之后,我们首先在流控设备的前后同时抓包做对比分析,以确定是否是流控设备丢包,如下图所示: 

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       通过我们还原故障现象时,在流控设备前后抓取数据包的对比分析,结论显示,流控设备前后数据包交互的过程是一样的(这个对比分析通过五元组关联同一会话之后,对比查看数据交互过程的差异即可,由于流控设备前后的数据交互过程完全一样,在此不做具体详细的分析说明),这说明,在打开页面较慢时,流控设备并未丢弃任何交互的数据报文。

4 分析防火墙是否丢包

       同样,我们再在防火墙的进出口同时抓包,通过比较防火墙前后数据包的交互情况来确定造成故障的原因,部署图如下所示: 

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1, 在访问某网站出现缓慢现象时,在防火墙前后同时抓取数据包,并保存,为下面的对比分析提供原始的数据报文。
2,我们先分析防火墙内网口抓取的数据,在科来网络分析系统的“TCP会话”视图,我们发现了一个web连接持续的时间为6秒,并且其在三次握手过程中,存在重传现象,如下图所示: 

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这个TCP会话的源端口是1124,目的地址为58.30.236.11,目的端口是80
3,我们通过关联分析法,在进行网页访问时,我们在防火墙前后同时进行抓包,下图就是在防火墙出口处抓取到的数据包: 

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       我们知道防火墙在网络运行中起到防护作用,会将未经授权的报文过滤,但是防火墙一般不会阻止正常的数据包,我们在比较上面两张图发现,在防火墙后捕获到的数据包第一次发送同步请求没有成功,然后又重传了一次同步数据包,才成功建立了连接;而在防火墙前面抓取到的数据包却没有看到重传的数据包(黑框标记的部分),这很清晰的说明,第一个SYN报文被防火墙丢弃了。

4 分析结论

       通过上面的分析,我们可以得出如下结论:

       由于防火墙在转发数据包时,随机丢弃了客户端发送的SYN报文而造成的。可能是防火墙配置不当(连接数限制)或防火墙BUG(在处理TCP新建连接时不稳定)导致的。

总结

       经过分析知道是由于防火墙不规律丢弃SYN报文导致的网页打开慢现象,但是为什么HTTP下载的速度却很快?这是因为防火墙仅随机丢弃SYN报文,而HTTP下载在刚开始建立TCP连接时,防火墙有可能会丢弃其SYN报文,但是下载行为决定其会不断发起SYN报文进行连接建立的尝试,而一旦连接建立成功,则防火墙不会丢包,给用户的感觉就是速度也非常快。

标签: TCP 对比分析法 关联分析法 丢包 SYN 防火墙 重传 BUG NAT 连接数限制 SYN报文


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评论:

youxi
2012-10-20 22:15
很好的运维经验,学习了
易隐者
2012-10-22 15:51
@youxi:感谢支持!多关注,多交流。
HP
2012-10-12 11:09
经典方法论,学习了!
易隐者
2012-10-14 09:17
@HP:嗯,多交流哈

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