我可以使用 tcpdump 测量端到端延迟（包括内核时间）吗？答案

【问题标题】：Can I use tcpdump to measure end to end latency (including kernel times)?我可以使用 tcpdump 测量端到端延迟（包括内核时间）吗？
【发布时间】：2017-03-06 20:16:39
【问题描述】：

在 Ubuntu 14.04 服务器上，我试图测量我的软件堆栈处理 UDP 数据包并发出相应 TCP 响应所需的端到端时间。我正在寻找至少微秒级的精度。

我的策略是使用 tcpdump 捕获机器上的网络流量，然后分析流量以配对 UDP 和 TCP 数据包，并使用它们的相对时间戳生成相同的静态数据。这似乎工作正常，因为我获得的时间与我通过应用程序级别跟踪获得的时间一致。

但是，我想知道我是否真的捕获了在 Linux 内核处理 UDP 和 TCP 上花费的大部分时间（这是我的意图），或者 tcpdump 是否过早或过晚为数据包添加时间戳而无法进行此测量有用吗？

提前致谢。

【问题讨论】：

标签： linux networking linux-kernel tcpdump

【解决方案1】：

现在，tcpdump 支持硬件时间戳。如果您打开硬件时间戳并且您的 NIC 和驱动程序支持它，您可以获得微秒精度。例如在Intel i210（优质、廉价的千兆位/秒 NIC）发送时间戳是在 MAC 将数据包发送到 PHY 之前获取的，延迟 MAC->PHY 是众所周知的，并由驱动程序补偿。

如果您想测量从用户空间到 PHY 的时间，有一些方法可以关联 NIC 时钟和系统时钟，并将用户空间中的时间戳与硬件时间戳进行比较。如果这样做，您可能必须补偿时钟漂移。例如，如果我没记错的话，i210 上的时钟漂移高达 30ppm，除了温度变化外，它还会随着时钟晶体的老化而增加。

有关详细信息，请参阅例如http://lxr.free-electrons.com/source/Documentation/networking/timestamping.txt

我也做了一些测试程序，见https://github.com/alapaa/timestamping/tree/send_queue

【讨论】：

感谢您的精彩回复。我从中学到了很多。我还没有结束这个问题，因为我仍然想知道软件时间戳对总内核时间的代表程度（我正在使用的特定卡不支持硬件时间戳）。如果我在其他地方发现这个问题，我会更新这个问题。
好的。关于内核处理时间和用户空间处理时间：在两个快速 Xeon 机器通过千兆交换机连接的设置中，接收机器上内核和用户空间所花费的时间通常是总回合的大部分（可能是 70%）行程时间（RTT）。因此，对于短 RTT，在网络中花费的实际时间比在软件“翻转数据包”中花费的时间要少。
MAC 收到来自 PHY 的数据包后，收到数据包的时间戳是否正确？
我做这个已经4年了，所以我建议你检查内核文档或代码。
@falkb 如果我没记错的话，有些网卡甚至会补偿从 PHY 到 NIC 的时间，所以时间戳是数据包到达 PHY 的时间。