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聊一聊 tcp/ip 在.NET故障分析的重要性

发布时间:2023/11/16 asp.net 12 coder
如意编程网 收集整理的这篇文章主要介绍了 聊一聊 tcp/ip 在.NET故障分析的重要性 小编觉得挺不错的,现在分享给大家,帮大家做个参考.

一:背景

1. 讲故事

这段时间分析了几个和网络故障有关的.NET程序之后,真的越来越体会到计算机基础课的重要,比如 计算机网络 课,如果没有对 tcpip协议 的深刻理解,解决这些问题真的很难,因为你只能在高层做黑盒测试,你无法看到 tcp 层面的握手和psh通讯。

这篇我们通过两个小例子来理解一下 tcp 协议在故障分析中的作用。

二:tcp协议的两个小例子

1. 程序突然大量超时

这个故事起源于一位朋友遇到的问题:

起初程序跑的一直都是好好的,但会有偶发性突然无法访问,奇怪的是在故障时手工访问域名时又是正常的,后面又莫名奇怪的好了,请问这是怎么回事?

这种问题朋友虽然抓了dump,但在dump中寻找问题很难,因为大概率是在 http 通讯中出了问题,需要用类似 wireshark 去做流量监控,最后发现的原因是代理服务器偶发的抽风,导致 C# 的 HttpClient 无法访问。

为了方便演示,这里用一段简单的测试代码。

  1. WebAPI 代码

创建一个 WebApi 骨架代码,然后部署 Windows 虚拟机上。



        [HttpGet]
        public IEnumerable<WeatherForecast> Get()
        {
            return Enumerable.Range(1, 5).Select(index => new WeatherForecast
            {
                Date = DateTime.Now.AddDays(index),
                TemperatureC = Random.Shared.Next(-20, 55),
                Summary = Summaries[Random.Shared.Next(Summaries.Length)]
            })
            .ToArray();
        }

并且在 appsetttings.json 中配置对外端口为 80。


{
  "Logging": {
    "LogLevel": {
      "Default": "Information",
      "Microsoft.AspNetCore": "Warning"
    }
  },
  "Kestrel": {
    "Endpoints": {
      "Http": {
        "Url": "http://0.0.0.0:80"
      }
    }
  }
}

  1. Client 的 HttpClient

这里面我用 hosts 做了虚拟机 192.168.25.133 myproxy.com 的映射,然后通过域名的方式访问。


    internal class Program
    {
        public static HttpClient client = new HttpClient(new HttpClientHandler()
        {
            Proxy = new WebProxy("http://myproxy.com")
        });

        static async Task Main(string[] args)
        {
            for (int i = 0; i < 100000; i++)
            {
                try
                {
                    // 发送 GET 请求
                    HttpResponseMessage response = await client.GetAsync("http://youtube.com/WeatherForecast");

                    // 检查响应状态码
                    response.EnsureSuccessStatusCode();

                    // 读取响应内容
                    string responseBody = await response.Content.ReadAsStringAsync();

                    // 输出响应内容
                    Console.WriteLine(responseBody);

                    await Task.Delay(1000);
                }
                catch (HttpRequestException e)
                {
                    Console.WriteLine($"{DateTime.Now} HTTP 请求异常:{e.Message} {e.GetType().Name}");
                }
            }

        }
    }

打开 wireshark 进行流量监听,将程序运行起来,发现一切都是那么太平,截图如下:

由于某些原因,代理服务器出了问题,这里用 关闭的方式来模拟,再次观察 wireshark 可以发现,没有收到服务器对154号包的响应,client 这边根据 RTO=1s 进行重试。

2. DNS解析到的IP无法访问

有些朋友程序出现了卡死,原因在于设置了很长的 Timeout,这种 Timeout 挺有意思,域名能够通过 DNS 解析到 IP,但 IP 无法被访问到,导致 client 这边在不断的重试,直到 timeout 的时限到时抛出异常。

接下来还是用 HttpClient 做一个小例子,直接访问 youtube.com ,参考如下代码:


static async Task Main(string[] args)
        {
            HttpClient client = new HttpClient();

            for (int i = 0; i < 100000; i++)
            {
                try
                {
                    // 发送 GET 请求
                    HttpResponseMessage response = await client.GetAsync("http://youtube.com");

                    // 检查响应状态码
                    response.EnsureSuccessStatusCode();

                    // 读取响应内容
                    string responseBody = await response.Content.ReadAsStringAsync();

                    // 输出响应内容
                    Console.WriteLine(responseBody);

                    await Task.Delay(1000);
                }
                catch (HttpRequestException e)
                {
                    Console.WriteLine($"{DateTime.Now} HTTP 请求异常:{e.Message} {e.GetType().Name}");
                }
            }
        }

打开 wireshark 启动监控,然后将程序运行起来,截图如下:

从卦中可以看到 client 发起了一个 DNS 查询,DNS服务器查询到 youtube.com 所对应的 IP 是 104.244.46.85,接下来应该就是 client 对这个 ip 发起 握手请求,截图如下:

从图中信息看,真的很尬尴,有如下两点信息:

  • client 发起了 SYN 请求,结果没人鸟它,没人鸟主要是因为路径上的防火墙把这个 SYN ACK 给没收了。

  • client 端按照 1s,2s,4s,8s 的RTO计时器超时进行重试,直到 HttpClient 等不及抛 TimeoutException 异常。

三:总结

人是活在错综复杂的关系网里,同样程序也是,要想解决更多的.NET程序故障,对 tcp/ip 体系知识的了解也同样必不可少。

总结

以上是如意编程网为你收集整理的聊一聊 tcp/ip 在.NET故障分析的重要性的全部内容,希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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