PING是數(shù)據(jù)中心里進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)診斷的重要工具，哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程師在日常工作中都離不開(kāi)PING。PING發(fā)送一個(gè)ICMP回聲請(qǐng)求消息給目的地并報(bào)告是否收到所預(yù)期的ICMP回聲應(yīng)答，如果在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有收到回應(yīng)報(bào)文，則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)是不通的，顯示為Timeout，如果受到了回應(yīng)報(bào)文，則打印出從發(fā)出請(qǐng)求報(bào)文到收到回應(yīng)報(bào)文所花費(fèi)的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間就是網(wǎng)絡(luò)延遲。在一個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，網(wǎng)絡(luò)延遲自然越低越好，這說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)，業(yè)務(wù)流量轉(zhuǎn)發(fā)的速度越快，網(wǎng)絡(luò)性能越高，反之網(wǎng)絡(luò)性能越低。所以PING是一個(gè)很好的檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)延遲的工具，很多數(shù)據(jù)中心也用PING延遲的指標(biāo)來(lái)判斷網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行是否高效。實(shí)際上，如果簡(jiǎn)單地用PING的結(jié)果來(lái)判斷網(wǎng)絡(luò)延遲，是不夠準(zhǔn)確的，甚至還會(huì)誤導(dǎo)。本文就來(lái)說(shuō)一說(shuō)PING延遲的那些事兒。

　　PING工具在數(shù)據(jù)中心所有設(shè)備中基本都有安裝，包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和安全等設(shè)備，在這些設(shè)備上直接輸入PING，然后帶上一些必要參數(shù)，就可以進(jìn)行PING操作，結(jié)果可以很快得到回應(yīng)。PING延遲是通過(guò)發(fā)送ICMP echo request包，收到ICMP echo reply包之后，計(jì)算發(fā)送時(shí)間與接收時(shí)間之間的差值而得出的。PING缺省每秒發(fā)一個(gè)echo request，發(fā)包的時(shí)候不會(huì)輸出任何信息，直至收到回應(yīng)報(bào)文的時(shí)候才輸出一條信息:

　　從輸出的信息中可以清楚地看到每個(gè)回應(yīng)報(bào)文的花費(fèi)時(shí)間，這個(gè)就是PING延遲。除了延遲信息，還有多包總體統(tǒng)計(jì)，TTL等信息。很多時(shí)候數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的人員就拿這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，看網(wǎng)絡(luò)延遲是否符合要求，如果過(guò)大就要人工介入進(jìn)行排查。在一般情況下，延遲分為四類：

　　實(shí)際上，用PING測(cè)出來(lái)的網(wǎng)絡(luò)延遲是不夠準(zhǔn)確的，甚至與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)延遲相差甚遠(yuǎn)，為什么呢？首先，PING本身是一個(gè)應(yīng)用層的小工具，PING時(shí)與設(shè)備CPU繁忙程度有關(guān)，很多高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)都可以搶占PING的資源，PING收發(fā)報(bào)文的過(guò)程在設(shè)備本身處理上也要耗費(fèi)一定時(shí)間，這些時(shí)間當(dāng)然也要記錄在延遲中。如果設(shè)備收發(fā)比較多的報(bào)文，PING報(bào)文也會(huì)受到影響，在很多設(shè)備上PING報(bào)文優(yōu)先級(jí)都比較低，設(shè)備CPU自然優(yōu)先處理更為重要的業(yè)務(wù)報(bào)文，這樣在有多種報(bào)文同時(shí)進(jìn)入設(shè)備時(shí)，PING報(bào)文就會(huì)被擠到后面，增大了報(bào)文回應(yīng)的時(shí)間，這部分時(shí)間也要算到網(wǎng)絡(luò)延遲中，這時(shí)會(huì)看到PING報(bào)文延遲時(shí)間是有些波動(dòng)的。其次，很多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，尤其是交換機(jī)設(shè)備，交換機(jī)是一次學(xué)習(xí)多次轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。CPU處理的報(bào)文和轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文并不在一起處理，CPU一旦學(xué)習(xí)完成，就將轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)下發(fā)到硬件中，這樣大部分業(yè)務(wù)流量由硬件完成轉(zhuǎn)發(fā)，而CPU只處理發(fā)向自己的報(bào)文以及一些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議報(bào)文。交換機(jī)的CPU能力都比較弱，如果對(duì)交換機(jī)進(jìn)行PING測(cè)試會(huì)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的流量延遲非常小，而目的地址是交換機(jī)的PING延遲就不夠穩(wěn)定，并且延遲要大得多，這是因?yàn)镃PU要耗費(fèi)比較多的處理報(bào)文時(shí)間，所以這時(shí)用PING來(lái)判斷網(wǎng)絡(luò)延遲并不準(zhǔn)確，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)延遲也許上百毫秒，但是業(yè)務(wù)流量依然會(huì)表現(xiàn)得非常穩(wěn)定，這時(shí)的PING延遲時(shí)間并不能反映網(wǎng)絡(luò)性能的真實(shí)情況。而對(duì)于很多路由器、防火墻等設(shè)備，所有的業(yè)務(wù)報(bào)文都是CPU處理，這時(shí)如果不對(duì)PING報(bào)文做優(yōu)先處理，延遲效果也不會(huì)太好。所以在用PING進(jìn)行延遲測(cè)試時(shí)，要將這些因素排除在外。第三，PING報(bào)文都叫ICMP包，ICMP報(bào)文也有好多種類型，PING希望收到的是ICMP_ECHOREPLY，但是其他類型的包也都會(huì)傳遞給PING，如果網(wǎng)絡(luò)中ICMP類型報(bào)文很多，PING需要消耗額外的時(shí)間和資源去查看這些本來(lái)不相干的包，也會(huì)產(chǎn)生延遲。最后，服務(wù)器網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)、防火墻軟件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備鏈路質(zhì)量等等都會(huì)影響PING延遲，這些各種各樣因素疊加在一起的時(shí)間都要算到PING測(cè)的網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間中，可見(jiàn)這種PING測(cè)試網(wǎng)絡(luò)延遲是不準(zhǔn)確的，只能從大面上判斷網(wǎng)絡(luò)性能的好與差，有時(shí)這種判斷還是錯(cuò)誤的。

　　經(jīng)過(guò)以上介紹，PING雖然是延遲測(cè)試常用工具，但不夠準(zhǔn)確。實(shí)際上，對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行延遲測(cè)試時(shí)，都是用專業(yè)的測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量，在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)端點(diǎn)接入測(cè)試儀，用測(cè)試儀打入流量，查看延遲時(shí)間，這類延遲測(cè)試是非常準(zhǔn)確的。在運(yùn)營(yíng)商集采測(cè)試中，延遲時(shí)間已經(jīng)成為一個(gè)必測(cè)項(xiàng)，用測(cè)試儀測(cè)量設(shè)備的延遲。為消除各種影響因素，采用專業(yè)測(cè)試儀測(cè)得的結(jié)果最接近網(wǎng)絡(luò)真實(shí)水平。測(cè)試儀是非常昂貴的設(shè)備，很多數(shù)據(jù)中心不具備購(gòu)入測(cè)試儀的條件，這樣只能采用PING的方式。為消除設(shè)備自身的影響，可以PING一下127.0.0.1或者PING本機(jī)的IP地址，這樣不用通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，甚至不用進(jìn)入網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程度，這時(shí)耗費(fèi)的時(shí)間就是設(shè)備自身耗費(fèi)的時(shí)間，從PING延遲時(shí)間中將這部分時(shí)間去掉。還有，可以多選一些IP地址，多使用一些設(shè)備進(jìn)行PING，然后輸出PING延遲時(shí)間的表格，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，綜合得出數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)各個(gè)部分的延遲時(shí)間，這樣PING延遲才能更接近實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間。