来自 TCP/IP 堆栈的网络传输时间答案

【问题标题】：Network transmission time from the TCP/IP stack来自 TCP/IP 堆栈的网络传输时间
【发布时间】：2014-03-08 13:19:24
【问题描述】：

每次客户端连接到我的服务器时，我都想记录客户端和服务器之间的传输时间 - 有没有一种方法可以做到这一点而无需 ping 客户端。我的服务器是用 C++ 编写的，并侦听 LAN TCP/IP 套接字。我希望 TCP/IP 堆栈上有一些东西可以在每个客户端连接后使用。

更新

传输时间：客户端通过计算机网络（如 WAN/LAN）连接到服务器所需的毫秒数。基本上与在 shell 中运行 ping client1.example.com 得到的结果相同。

【问题讨论】：

请展开。您如何定义“传输时间”？您对瞬时 RTT、连接总时间等感兴趣吗？
@cnicutar 请查看更新。
你有哪个操作系统？
@cnicutar OS 可移植代码，适用于 UNIX、Linux、Windows。
@cnicutar 不过都兼容伯克利套接字。

标签： c++ networking tcp network-programming

【解决方案1】：

没有完全可移植的方法来查找客户端设置连接所花费的时间，因为没有 API 可以查询内核以获取此信息。但你有一些途径：

如果您可以在接口上捕获，则可以轻松测量从第一个 SYN 到 ACK 的时间。您应该能够在大多数系统上执行此操作。
在某些 Unix 系统上，您可以启用 SO_DEBUG 套接字选项，该选项可能会为您提供此信息。根据我的经验，SO_DEBUG 很难使用。

【讨论】：

我正在启用TCP Keep-alive，但我不知道这是否会改变什么？
@IngeHenriksen 这与调试无关。
不，我的意思是 TCP Keep-Alive 是否提供了任何额外的方法来获取传输时间？
@IngeHenriksen 它没有。 TCP Keep-Alive 是一种（有争议的）方案，主机每隔几个小时左右发送消息以使中间盒知道连接的存在。没有什么可以帮助您测量设置时间。

【解决方案2】：

TCP API 中没有明确内置的内容来执行您想要的操作，但假设您可以控制服务器和客户端，您可以执行以下操作：

当客户端的 connect() 完成时，让客户端记录当前时间（使用 gettimeofday() 或类似方法）
当服务器接受 TCP 连接时，让它立即向客户端发送一些数据（不管数据是什么）
当客户端从服务器接收到数据时，让客户端再次记录当前时间，并减去（1）中记录的时间
现在您有了 TCP 往返时间；将其除以 2 以估算单程时间。

当然，这种方法会在测量中包含 TCP 协议的变幻莫测（例如，如果 TCP 数据包在从服务器到客户端的途中丢失，则需要在客户端看到之前重新传输该数据包，并且这将增加测量时间）。这可能是你想要的，或者如果不是你可以用 UDP 数据包做类似的事情（例如，让客户端发送一个 UDP 数据包，服务器响应，然后客户端测量 send() 和 recv() 之间经过的时间） .当然，对于 UDP，您必须处理防火墙和 NAT 阻止返回客户端的数据包等。

【讨论】：