Guia de configuração do TCP-RT - Alibaba Cloud Linux: Central de Documentação do Alibaba Cloud

O TCP-RT é uma ferramenta de monitoramento de TCP instrumentada no kernel que identifica pares de requisição/resposta em conexões TCP e captura métricas de tempo: tempo de upload, tempo de processamento do serviço e tempo de download. Ela funciona com protocolos que utilizam uma única requisição/resposta simultânea por conexão, incluindo HTTP/1.1, MySQL e Redis.

Duas versões estão disponíveis:

Versão	Interface	Requisito do sistema
tcprt (recomendado)	`systemctl` + arquivo de configuração YAML	Alibaba Cloud Linux 3, kernel 5.10.134-17 ou posterior
tcp_rt.ko	`modprobe` / `rmmod` + parâmetros sysfs	Alibaba Cloud Linux 2 (kernel 4.19.91-21.al7 ou posterior) ou Alibaba Cloud Linux 3

Use o tcprt sempre que possível. O tcp_rt.ko é mantido para compatibilidade com o Alibaba Cloud Linux 2 e kernels mais antigos do Alibaba Cloud Linux 3.

Limitações

Exclusão mútua: Ambas as versões gravam no mesmo caminho de arquivo de log. Não há suporte para execução simultânea — use apenas uma versão por vez.
Suporte a protocolos: O TCP-RT exige uma única requisição/resposta simultânea por conexão, como HTTP/1.1, MySQL ou Redis.
Requisitos de kernel: O tcprt requer Alibaba Cloud Linux 3 com kernel 5.10.134-17 ou posterior. O tcp_rt.ko suporta Alibaba Cloud Linux 2 (kernel 4.19.91-21.al7 ou posterior) ou qualquer kernel do Alibaba Cloud Linux 3.
Modos de análise: O tcp_rt.ko suporta apenas o modo de análise default. Os modos http e https estão disponíveis somente no tcprt.

Funcionamento

O TCP-RT instrumenta o kernel para registrar quatro timestamps por ciclo de requisição/resposta (chamado de TASK):

T0 — o primeiro pacote de requisição chega ao servidor
T1 — o último pacote de requisição chega ao servidor
T2 — o servidor envia o primeiro pacote de resposta
T3 — o servidor recebe o ACK final do cliente

Com base nesses timestamps, o TCP-RT deriva três métricas:

Métrica	Intervalo	O que mede
`upload_time`	T0 a T1	Tempo para a requisição do cliente chegar
`process_time` (atraso do serviço)	T1 a T2	Tempo de processamento do servidor
`download_time`	T2 a T3	Tempo para a resposta alcançar o cliente

O valor de download_time não aparece diretamente nos registros de log. Calcule-o da seguinte forma:

download_time = total_time - upload_time - process_time

Modo local (perspectiva do servidor)

Quando o TCP-RT é executado no servidor, ele registra os timestamps sob a perspectiva do servidor.

Modo peer (perspectiva do cliente)

Ao monitorar conexões de saída (modo peer), o TCP-RT registra os timestamps sob a perspectiva do cliente. Nesse modo, process_time corresponde ao intervalo entre o envio do último pacote de requisição pelo cliente e o recebimento do primeiro pacote de resposta.

Modos de análise

O modo de análise determina quais detalhes no nível de protocolo o TCP-RT captura:

Modo	Baseado em	O que adiciona
`default`	—	Análise genérica de requisição/resposta TCP (HTTP, Redis, MySQL)
`http`	`default`	Métricas de tempo de ida e volta (RTT) e janela de congestionamento; detecta HTTP `Expect: 100-continue`
`https`	`http`	Análise de handshake TLS (Transport Layer Security) e detecção de alerta `Close Notify`

O tcp_rt.ko suporta apenas o modo de análise default . Os modos http e https estão disponíveis somente no tcprt.

Os detalhes sobre o que cada modo registra encontram-se em Formato de saída.

Configure o tcprt

Pré-requisitos

Antes de começar, verifique se você tem:

Uma instância executando Alibaba Cloud Linux 3 com versão de kernel 5.10.134-17 ou posterior
Acesso sudo na instância

Instale e inicie o tcprt

Instale o pacote tcprt.
```
sudo yum install -y tcprt
```
Abra o arquivo de configuração.
```
sudo vim /etc/tcprt-bpf/tcprt.yaml
```
Pressione i para entrar no modo de edição e configure os parâmetros necessários. Consulte Parâmetros de configuração para obter detalhes.
Salve o arquivo: pressione Esc, digite :wq e pressione Enter.
Inicie o serviço.
```
sudo systemctl start tcprt
```
(Opcional) Configure o tcprt para iniciar automaticamente na inicialização do sistema.
```
sudo systemctl enable tcprt
```

Parâmetros de configuração

O arquivo de configuração possui três seções: global, per-port e init.

global

Aplica-se a todas as portas, a menos que seja substituído em per-port.

Parâmetro	Descrição	Valores	Padrão
`peer`	Modo padrão de correspondência de porta. `false` corresponde a portas locais; `true` corresponde a portas remotas.	`true` / `false`	(vazio)
`stats`	Ativa a saída de log de estatísticas.	`enable` / `disable`	`disable`
`stats_interval`	Intervalo de saída das estatísticas. Unidade: segundos.	Inteiro	`60`
`first_frame_bytes`	Limiares de bytes para estatísticas de tempo de conclusão. Unidade: byte.	Lista de até 4 inteiros	(vazio)

per-port

Lista de configurações específicas por porta. Cada entrada substitui os padrões globais para essa porta.

Parâmetro	Descrição	Valores	Padrão
`port`	Número da porta ou intervalo (dois inteiros separados por vírgula para um intervalo fechado).	Inteiro ou `start,end`	(obrigatório)
`peer`	Modo de correspondência para esta porta ou intervalo.	`true` / `false`	Valor global de `peer`
`mode`	Modo de análise.	`default` / `http` / `https`	`default`
`first_frame`	Ativa estatísticas de tempo de conclusão por limiares de bytes.	`enable` / `disable`	`disable`

init

Configurações de buffer, ajustáveis apenas na inicialização do serviço.

Parâmetro	Descrição	Padrão
`log_buf_num`	Número de sub-buffers para arquivos de log. Tamanho máximo do log = `log_buf_num × log_buf_size`.	`8`
`log_buf_size`	Tamanho de cada sub-buffer de log. Unidade: byte.	`262144`
`stats_buf_num`	Número de sub-buffers para arquivos de estatísticas. Tamanho máximo das estatísticas = `stats_buf_num × stats_buf_size`.	`8`
`stats_buf_size`	Tamanho de cada sub-buffer de estatísticas. Unidade: byte.	`16384`

Exemplo de configuração

O exemplo abaixo configura duas portas com modos de análise diferentes e ativa estatísticas de tempo de conclusão por limiar de bytes para a porta 443:

global:
  peer: false           # match local ports by default
  stats: disable
  stats_interval: 60
  first_frame_bytes: [100, 2000, 20000, 0]  # byte thresholds for R.F records

per-port:
  -
    port: 443
    mode: https         # enables TLS handshake parsing and Close Notify detection
    first_frame: enable # appends completion-time steps to R records
  -
    port: 56789,56800   # monitors port range 56789–56800
    mode: default
    peer: true          # match remote ports for this range

init:
  log_buf_num: 8
  log_buf_size: 262144
  stats_buf_num: 8
  stats_buf_size: 16384

As estatísticas de tempo de conclusão ( first_frame ) rastreiam limiares de bytes usando pacotes ACK. Como um único ACK pode confirmar uma grande rajada de dados, os volumes de dados registrados podem exceder os limiares configurados.

Desinstalar o tcprt

sudo yum remove tcprt

Digite y quando solicitado para confirmar.

Configure o tcp_rt.ko

Pré-requisitos

Antes de começar, verifique se você tem:

Uma instância executando Alibaba Cloud Linux 2 (kernel 4.19.91-21.al7 ou posterior) ou Alibaba Cloud Linux 3
Acesso sudo na instância

Carregar o módulo

Há duas abordagens disponíveis.

Opção 1: Definir parâmetros durante o carregamento

Carregue o módulo com parâmetros em um único comando. Por exemplo, para monitorar a porta local 80:

sudo modprobe tcp_rt lports=80

Verifique se o parâmetro foi aplicado:

sudo cat /sys/module/tcp_rt/parameters/lports

Opção 2: Carregar o módulo e depois definir parâmetros

Carregue o módulo.
```
sudo modprobe tcp_rt
```
Grave os parâmetros em /sys/module/tcp_rt/parameters/. Por exemplo, para monitorar a porta local 80:
```
sudo sh -c 'echo 80 > /sys/module/tcp_rt/parameters/lports'
```

Verifique o parâmetro.

sudo cat /sys/module/tcp_rt/parameters/lports

Parâmetros do módulo

Parâmetro	Descrição	Padrão	Comando de exemplo
`stats`	Ativa a saída de estatísticas. `0` = desativado, `1` = ativado.	`0`	`echo 0 > stats`
`stats_interval`	Intervalo de saída das estatísticas. Unidade: segundos.	`60`	`echo 60 > stats_interval`
`lports`	Portas locais do servidor a serem monitoradas (até 6).	(nenhum)	`echo 80,800,8080 > lports`
`pports`	Portas remotas de conexões TCP a serem monitoradas.	(nenhum)	`echo 80,800,8080 > pports`
`lports_range`	Intervalos de portas locais. Dois inteiros por intervalo.	(nenhum)	`echo 80,100,1000,2000 > lports_range`
`pports_range`	Intervalos de portas remotas. Dois inteiros por intervalo.	(nenhum)	`echo 80,100,1000,2000 > pports_range`
`log_buf_num`	Tamanho máximo do log = `log_buf_num × 256 KB`. Configurável apenas no carregamento do módulo.	`8`	`modprobe tcp_rt log_buf_num=10`
`stats_buf_num`	Tamanho máximo das estatísticas = `stats_buf_num × 16 KB`. Configurável apenas no carregamento do módulo.	`8`	`modprobe tcp_rt stats_buf_num=10`

Descarregar o módulo

Desative o tcp_rt para que novas conexões não o utilizem mais.
```
sudo echo 1 > /sys/kernel/debug/tcp-rt/deactivate
```
Confirme que nenhuma conexão existente está usando o módulo.
```
lsmod
```
Se a contagem Used by para tcp_rt for 0, não há conexões ativas.
Descarregue o módulo.
```
sudo rmmod tcp_rt
```

Formato de saída

O TCP-RT gera dois tipos de arquivos em /sys/kernel/debug/tcp-rt via debugfs:

Tipo de arquivo	Padrão de caminho	Momento da saída
Arquivo de log	`rt-network-log<N>` (um arquivo por núcleo de CPU)	Quando a próxima TASK inicia em uma conexão ou quando a conexão é fechada
Arquivo de estatísticas	`rt-network-stats`	Periodicamente (padrão: a cada 60 segundos)

Os arquivos de log residem no sistema de arquivos virtual /sys e não consomem espaço em disco. O tamanho exibido por ls -l reflete o volume acumulado de logs, não o uso real de disco. Para verificar o tamanho real do log, redirecione a saída para um arquivo comum: cat rt-network-log0 > /tmp/sample.log .

Cada núcleo de CPU possui seu próprio arquivo de log. Em um servidor de 32 núcleos, os arquivos variam de rt-network-log0 a rt-network-log31. Cada arquivo comporta até 2 MB; dados mais antigos são removidos quando o limite é atingido. A leitura de um arquivo de log é destrutiva — os dados são apagados após cada leitura.

Formato do arquivo de log

Cada registro de log começa com oito campos fixos, seguidos por campos específicos do tipo.

Uma linha de log possui a seguinte estrutura:

<version> <type> <time_sec> <time_usec> <remote_ip> <remote_port> <local_ip> <local_port> [type-specific fields...]

Exemplo de registro R:

V6 R 1693382120 450123 10.0.1.5 54321 192.168.1.10 80 1024 85432 312 0 3 12500 580 512 0 1448

Campos em ordem: versão (V6), tipo (R), segundos de início da TASK (1693382120), microssegundos (450123), IP remoto (10.0.1.5), porta remota (54321), IP local (192.168.1.10), porta local (80), seguidos pelos campos específicos de R: dados enviados (1024 bytes), duração total (85432 us), RTT mínimo (312 us), retransmissões (0), número de sequência da TASK (3), atraso do serviço (12500 us), atraso de upload (580 us), dados recebidos (512 bytes), reordenação de recebimento (0), MSS (1448 bytes).

Campos fixos (todos os tipos de registro):

Posição	Campo	Descrição
1	Versão	`V6` (padrão) ou `V7` (para registros do tipo R com campos extras)
2	Tipo de registro	`R`, `E`, `W`, `N` ou `P` (veja abaixo)
3	Hora de início da TASK (segundos)	Timestamp Unix, parte dos segundos
4	Hora de início da TASK (microssegundos)	Parte dos microssegundos
5	IP remoto	Endereço IP remoto da conexão TCP
6	Porta remota	Porta remota da conexão TCP
7	IP local	Endereço IP local da conexão TCP
8	Porta local	Porta local da conexão TCP

Exemplo de entrada de log:

Tipos de registro e seus campos adicionais:

R — conclusão normal da TASK (servidor recebe requisição, envia resposta)

Uma única conexão TCP pode ter múltiplos registros R.

Campo	Descrição	Unidade
Dados enviados	Bytes enviados pela TASK	Byte
Duração total	T0 a T3 (chegada do primeiro segmento de requisição ao ACK final)	us
RTT mínimo	Tempo mínimo de ida e volta (RTT) TCP durante a TASK	us
Retransmissões	Segmentos TCP retransmitidos durante a TASK	contagem
Número de sequência da TASK	Índice baseado em 1; a primeira TASK após o estabelecimento da conexão é 1	—
Atraso do serviço (`process_time`)	T1 a T2 (último segmento de requisição ao primeiro segmento de resposta)	us
Atraso de upload (`upload_time`)	T0 a T1 (primeiro ao último segmento de requisição)	us
Dados recebidos	Bytes recebidos pela TASK	Byte
Reordenação de recebimento	`1` = ocorreu recepção fora de ordem; `0` = nenhuma	—
MSS	Tamanho máximo de segmento (MSS) usado durante a TASK	Byte
RTT suavizado no final	RTT suavizado ao final da TASK. Relatado apenas no modo `http`/`https` (tcprt, V7).	us
Janela de congestionamento no final	Tamanho da janela de congestionamento ao final da TASK. Relatado apenas no modo `http`/`https` (tcprt, V7).	segmentos

Tipos estendidos de registro R (apenas tcprt, V7):

Tipo	Quando aparece	Significado
`R.C`	Modo `http` ou `https`	TASK acionada por uma requisição HTTP `Expect: 100-continue` (sem dados de aplicação)
`R.Z`	Modo `https`	TASK pertence a um handshake TLS 1.3 0-RTT
`R.A`	Modo `https`	TASK contém uma mensagem de alerta TLS `Close Notify`
`R.H`	Modo `https`	TASK pertence a uma fase de handshake TLS. Para TLS 1.2 (handshake de quatro vias), dois registros `R.H` são gerados. Para TLS 1.3 (handshake de três vias), um registro `R.H` é gerado e inclui a duração do handshake. Formato do campo final: `H <time_us>`. Exemplo: `H 151878` significa que o handshake levou 151.878 us.
`R.F`	Quando `first_frame` está ativado	Estatísticas de tempo de conclusão por limiares de bytes. Formato do campo final: `F <n> [bytes time] ...`. Exemplo: `F 6 7240 214 63698 311 98436 358` — `n=6` é a contagem total de números individuais (três pares); tempos de conclusão de 214, 311 e 358 us correspondem a volumes de dados de 7.240, 63.698 e 98.436 bytes.

Os tipos estendidos podem ser combinados. Por exemplo, R.AF significa que tanto A quanto F se aplicam.

R.A e R.C usam o volume de dados de resposta como critério de detecção e podem apresentar pequenos falsos positivos.

P — conclusão de TASK de saída (servidor local atua como cliente)

Registros P aparecem apenas quando pports ou pports_range está configurado. Um único serviço TCP pode ter múltiplos registros P.

Campo	Descrição	Unidade
Dados enviados	Bytes enviados pela TASK	Byte
Duração total	Do envio da requisição ao recebimento da resposta remota final	us
RTT mínimo	RTT TCP mínimo durante a TASK	us
Retransmissões	Segmentos TCP retransmitidos	contagem
Número de sequência da TASK	Índice baseado em 1	—
Tempo de serviço	Da conclusão da requisição ao recebimento da primeira resposta	us
Tempo de recebimento da resposta	Do recebimento do primeiro ao último pacote de resposta	us
Dados recebidos	Total de bytes de resposta recebidos	Byte
Reordenação de recebimento	`1` = ocorreu fora de ordem; `0` = nenhuma	—
MSS	Tamanho máximo de segmento usado durante a TASK	Byte

E — fechamento de conexão

Cada conexão TCP produz exatamente um registro E. Conexões com pports ou pports_range configurados também geram este registro.

Campo	Descrição	Unidade
Último número de sequência da TASK	Número de sequência da TASK final	—
Total de dados enviados	Bytes enviados durante todo o ciclo de vida TCP	Byte
Dados não confirmados	Bytes enviados mas não confirmados no fechamento; `0` se nenhum	Byte
Total de dados recebidos	Bytes recebidos durante todo o ciclo de vida TCP	Byte
Retransmissões	Segmentos TCP retransmitidos durante o ciclo de vida	contagem
RTT mínimo	RTT TCP mínimo durante o ciclo de vida	us

N — conexão fechada durante o recebimento da requisição

Uma conexão tem no máximo um registro N.

Campo	Descrição	Unidade
Último número de sequência da TASK	Número de sequência da TASK final	—
Duração	Duração apenas de recebimento (conexão fechada antes do envio de uma resposta)	us
Dados recebidos	Bytes recebidos durante o ciclo de vida TCP	Byte
Reordenação de recebimento	`1` = ocorreu fora de ordem; `0` = nenhuma	—
MSS	Tamanho máximo de segmento usado	Byte

W — conexão fechada durante a transmissão da resposta

Uma conexão tem no máximo um registro W.

Campo	Descrição	Unidade
Dados de resposta enviados	Bytes de dados de resposta já enviados para a última TASK	Byte
Duração	Duração parcial (conexão fechada antes da conclusão da resposta)	us
RTT mínimo	RTT TCP mínimo para a última TASK	us
Retransmissões	Segmentos TCP retransmitidos para a última TASK	contagem
Último número de sequência da TASK	Número de sequência da TASK final	—
Atraso do serviço	T1 a T2 para a última TASK	us
Atraso de upload	T0 a T1 para a última TASK	us
Dados de resposta não confirmados	Bytes de resposta enviados mas não confirmados; `0` se nenhum	Byte
Reordenação de recebimento	`1` = ocorreu fora de ordem; `0` = nenhuma	—
MSS	Tamanho máximo de segmento usado para a última TASK	Byte

Para campos de dados enviados: se uma TASK for a última em uma conexão, o tamanho relatado é um byte menor que os bytes realmente enviados (para contabilizar a flag FIN). Se a conexão terminar com um RST após uma TASK concluída, os bytes reais enviados são um byte maiores que o valor exibido. A margem de erro é sempre de um byte.

Formato do arquivo de estatísticas

O arquivo de estatísticas agrega métricas por porta (porta do servidor ou porta do cliente) e é gerado periodicamente. Os campos aparecem da esquerda para a direita:

Posição	Campo	Unidade
1	Timestamp	—
2	Campo reservado (sempre `all`)	—
3	Número da porta	—
4	Duração média total da TASK (dos registros R)	us
5	Atraso médio do serviço (dos registros R)	us
6	Taxa de perda de pacotes	por mil (‰)
7	RTT médio	us
8	Taxa de TASKs fechadas durante a transmissão da requisição	por mil (‰)
9	Média de dados enviados por TASK	Byte
10	Atraso médio de upload	us
11	Média de dados recebidos por TASK	Byte
12	Número de TASKs incluídas nas estatísticas	contagem

tcprt vs tcp_rt.ko

	tcprt	tcp_rt.ko
Caminho do arquivo de log	Igual	Igual
Formato do log	Estende o formato V7 (compatível com V6)	Apenas V6
Gerenciamento de recursos	`systemctl`	`modprobe` / `rmmod`
Configuração	`/etc/tcprt-bpf/tcprt.yaml`	`/sys/module/tcp_rt/parameters/*`
Requisitos do sistema	Alibaba Cloud Linux 3, kernel >= 5.10.134-17	Alibaba Cloud Linux 2 (kernel >= 4.19.91-21.al7) ou Alibaba Cloud Linux 3
Modos de análise	`default`, `http`, `https`	Apenas `default`
Recurso `first_frame`	Suportado	Não suportado

Perguntas frequentes

Por que `ls -l` mostra um tamanho de arquivo maior do que o configurado?

Os arquivos de log residem no sistema de arquivos virtual /sys (via debugfs) e não ocupam espaço em disco. O tamanho relatado por ls -l rastreia o volume acumulado de logs gravados ao longo do tempo, não o uso atual do buffer, portanto ele cresce continuamente e excede o tamanho de buffer configurado. Para verificar o tamanho real do conteúdo do log, redirecione a saída para um arquivo comum e inspecione-o:

cat /sys/kernel/debug/tcp-rt/rt-network-log0 > /tmp/tcprt-sample.log
ls -lh /tmp/tcprt-sample.log

O arquivo redirecionado reflete os dados reais disponíveis (até o limite configurado de 2 MB pelas configurações padrão).

Limitações

Funcionamento

Modo local (perspectiva do servidor)

Modo peer (perspectiva do cliente)

Modos de análise

Configure o tcprt

Pré-requisitos

Instale e inicie o tcprt

Parâmetros de configuração

global

per-port

init

Exemplo de configuração

Desinstalar o tcprt

Configure o tcp_rt.ko

Pré-requisitos

Carregar o módulo

Parâmetros do módulo

Descarregar o módulo

Formato de saída

Formato do arquivo de log

Formato do arquivo de estatísticas

tcprt vs tcp_rt.ko

Perguntas frequentes

Por que ls -l mostra um tamanho de arquivo maior do que o configurado?

Por que `ls -l` mostra um tamanho de arquivo maior do que o configurado?